ofproto-dpif: Don't wildcard fields used in special processing.
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-dpif.h"
20 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
21
22 #include <errno.h>
23
24 #include "bfd.h"
25 #include "bond.h"
26 #include "bundle.h"
27 #include "byte-order.h"
28 #include "connmgr.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "cfm.h"
31 #include "dpif.h"
32 #include "dynamic-string.h"
33 #include "fail-open.h"
34 #include "hmapx.h"
35 #include "lacp.h"
36 #include "learn.h"
37 #include "mac-learning.h"
38 #include "meta-flow.h"
39 #include "multipath.h"
40 #include "netdev-vport.h"
41 #include "netdev.h"
42 #include "netlink.h"
43 #include "nx-match.h"
44 #include "odp-util.h"
45 #include "odp-execute.h"
46 #include "ofp-util.h"
47 #include "ofpbuf.h"
48 #include "ofp-actions.h"
49 #include "ofp-parse.h"
50 #include "ofp-print.h"
51 #include "ofproto-dpif-governor.h"
52 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
53 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
54 #include "ofproto-dpif-xlate.h"
55 #include "poll-loop.h"
56 #include "simap.h"
57 #include "smap.h"
58 #include "timer.h"
59 #include "tunnel.h"
60 #include "unaligned.h"
61 #include "unixctl.h"
62 #include "vlan-bitmap.h"
63 #include "vlog.h"
64
65 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
66
67 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
69 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
70 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
71 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
72
73 struct flow_miss;
74 struct facet;
75
76 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
77                                           const struct flow *,
78                                           struct flow_wildcards *wc);
79
80 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
81 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
82
83 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
84 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
85                                 mirror_mask_t mirrors,
86                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
87
88 static void bundle_remove(struct ofport *);
89 static void bundle_update(struct ofbundle *);
90 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
91 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
92 static void bundle_run(struct ofbundle *);
93 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
94
95 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
96 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
97 static int set_stp_port(struct ofport *,
98                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
99
100 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
101                               enum slow_path_reason,
102                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
103                               const struct nlattr **actionsp,
104                               size_t *actions_lenp);
105
106 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
107  * states:
108  *
109  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
110  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
111  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
112  *     subfacet.
113  *
114  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
115  *
116  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
117  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
118  */
119 enum subfacet_path {
120     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
121     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
122     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
123 };
124
125 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
126  *
127  * See also the large comment on struct facet. */
128 struct subfacet {
129     /* Owners. */
130     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
131     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
132     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
133     struct dpif_backer *backer; /* Owning backer. */
134
135     enum odp_key_fitness key_fitness;
136     struct nlattr *key;
137     int key_len;
138
139     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
140     long long int created;      /* Time created. */
141
142     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
143     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
144
145     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
146 };
147
148 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
149
150 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
151                                         long long int now);
152 static struct subfacet *subfacet_find(struct dpif_backer *,
153                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
154                                       uint32_t key_hash);
155 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
156 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
157 static void subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *,
158                                    struct subfacet **, int n);
159 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
160                                     struct dpif_flow_stats *);
161 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
162                                   const struct dpif_flow_stats *);
163 static int subfacet_install(struct subfacet *,
164                             const struct ofpbuf *odp_actions,
165                             struct dpif_flow_stats *);
166 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
167
168 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
169  *
170  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
171  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
172  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
173  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
174  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
175  * description in "struct xlate_out" for more details.)
176  *
177  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
178  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
179  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
180  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
181  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
182  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
183  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
184  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
185  *
186  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
187  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
188 struct facet {
189     /* Owners. */
190     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
191     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
192     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
193
194     /* Owned data. */
195     struct list subfacets;
196     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
197
198     /* Key. */
199     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
200     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
201
202     /* These statistics:
203      *
204      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
205      *     dpif_execute().
206      *
207      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
208      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
209      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
210      *
211      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
212      *     datapath for any existing subfacet.
213      */
214     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
215     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
216
217     /* Resubmit statistics. */
218     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
219     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
220     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
221
222     /* Accounting. */
223     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
224     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
225     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
226
227     struct xlate_out xout;
228
229     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
230      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
231      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
232      * always be valid, since it could have been removed after newer
233      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
234     struct subfacet one_subfacet;
235
236     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
237 };
238
239 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
240                                   struct xlate_out *,
241                                   struct dpif_flow_stats *);
242 static void facet_remove(struct facet *);
243 static void facet_free(struct facet *);
244
245 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
246 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
247                                         const struct flow *);
248 static bool facet_revalidate(struct facet *);
249 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
250
251 static void facet_flush_stats(struct facet *);
252
253 static void facet_reset_counters(struct facet *);
254 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
255 static void facet_learn(struct facet *);
256 static void facet_account(struct facet *);
257 static void push_all_stats(void);
258
259 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
260
261 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
262  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
263  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
264 struct priority_to_dscp {
265     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
266     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
267
268     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
269 };
270
271 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
272  *
273  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
274  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
275  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
276  * widespread use, we will delete these interfaces. */
277 struct vlan_splinter {
278     struct hmap_node realdev_vid_node;
279     struct hmap_node vlandev_node;
280     uint16_t realdev_ofp_port;
281     uint16_t vlandev_ofp_port;
282     int vid;
283 };
284
285 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
286 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
287 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
288
289 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
290                                      uint32_t odp_port);
291
292 static struct ofport_dpif *
293 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
294 {
295     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
296 }
297
298 static void port_run(struct ofport_dpif *);
299 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
300 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
301 static int set_bfd(struct ofport *, const struct smap *);
302 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
303 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
304 static void run_fast_rl(void);
305
306 struct dpif_completion {
307     struct list list_node;
308     struct ofoperation *op;
309 };
310
311 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
312  * coverage counters.
313  *
314  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
315  *
316  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
317  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
318  * now. */
319 enum revalidate_reason {
320     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
321     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
322     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
323     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
324     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
325 };
326 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
327 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
328 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
329 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
330 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
331
332 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
333  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
334  * would use facets. */
335 struct drop_key {
336     struct hmap_node hmap_node;
337     struct nlattr *key;
338     size_t key_len;
339 };
340
341 struct avg_subfacet_rates {
342     double add_rate;   /* Moving average of new flows created per minute. */
343     double del_rate;   /* Moving average of flows deleted per minute. */
344 };
345
346 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
347 struct dpif_backer {
348     char *type;
349     int refcount;
350     struct dpif *dpif;
351     struct timer next_expiration;
352     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
353
354     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
355
356     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
357     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
358     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
359
360     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
361     bool recv_set_enable; /* Enables or disables receiving packets. */
362
363     struct hmap subfacets;
364     struct governor *governor;
365
366     /* Subfacet statistics.
367      *
368      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
369      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
370      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
371      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
372      * performance in new situations.  */
373     long long int created;           /* Time when it is created. */
374     unsigned max_n_subfacet;         /* Maximum number of flows */
375     unsigned avg_n_subfacet;         /* Average number of flows. */
376     long long int avg_subfacet_life; /* Average life span of subfacets. */
377
378     /* The average number of subfacets... */
379     struct avg_subfacet_rates hourly;   /* ...over the last hour. */
380     struct avg_subfacet_rates daily;    /* ...over the last day. */
381     struct avg_subfacet_rates lifetime; /* ...over the switch lifetime. */
382     long long int last_minute;          /* Last time 'hourly' was updated. */
383
384     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
385     unsigned subfacet_add_count;
386     unsigned subfacet_del_count;
387
388     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
389     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
390     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
391 };
392
393 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
394 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
395
396 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
397 static struct ofport_dpif *
398 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
399 static void update_moving_averages(struct dpif_backer *backer);
400
401 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
402  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
403 static bool clogged;
404
405 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
406 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
407
408 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
409
410 /* Upcalls. */
411 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
412 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
413
414 /* Flow expiration. */
415 static int expire(struct dpif_backer *);
416
417 /* NetFlow. */
418 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
419
420 /* Utilities. */
421 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
422
423 /* Global variables. */
424 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
425
426 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
427 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
428 \f
429 /* Factory functions. */
430
431 static void
432 init(const struct shash *iface_hints)
433 {
434     struct shash_node *node;
435
436     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
437     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
438         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
439         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
440
441         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
442         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
443         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
444
445         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
446     }
447 }
448
449 static void
450 enumerate_types(struct sset *types)
451 {
452     dp_enumerate_types(types);
453 }
454
455 static int
456 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
457 {
458     struct ofproto_dpif *ofproto;
459
460     sset_clear(names);
461     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
462         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
463             continue;
464         }
465         sset_add(names, ofproto->up.name);
466     }
467
468     return 0;
469 }
470
471 static int
472 del(const char *type, const char *name)
473 {
474     struct dpif *dpif;
475     int error;
476
477     error = dpif_open(name, type, &dpif);
478     if (!error) {
479         error = dpif_delete(dpif);
480         dpif_close(dpif);
481     }
482     return error;
483 }
484 \f
485 static const char *
486 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
487 {
488     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
489 }
490
491 /* Type functions. */
492
493 static struct ofproto_dpif *
494 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
495 {
496     struct ofproto_dpif *ofproto;
497
498     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
499         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
500             return ofproto;
501         }
502     }
503
504     return NULL;
505 }
506
507 static int
508 type_run(const char *type)
509 {
510     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
511     struct dpif_backer *backer;
512     char *devname;
513     int error;
514
515     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
516     if (!backer) {
517         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
518          * created on demand. */
519         return 0;
520     }
521
522     dpif_run(backer->dpif);
523
524     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
525      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
526      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
527      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
528      * here instead. */
529     if (time_msec() > push_timer) {
530         push_timer = time_msec() + 2000;
531         push_all_stats();
532     }
533
534     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
535      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
536      * packets from the datapath. */
537     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
538         backer->recv_set_enable = true;
539
540         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
541         if (error) {
542             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
543             return error;
544         }
545         dpif_flow_flush(backer->dpif);
546         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
547     }
548
549     if (backer->need_revalidate
550         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
551         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
552         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
553         struct ofproto_dpif *ofproto;
554         struct simap_node *node;
555         struct simap tmp_backers;
556
557         /* Handle tunnel garbage collection. */
558         simap_init(&tmp_backers);
559         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
560
561         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
562             struct ofport_dpif *iter;
563
564             if (backer != ofproto->backer) {
565                 continue;
566             }
567
568             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
569                 char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
570                 const char *dp_port;
571
572                 if (!iter->tnl_port) {
573                     continue;
574                 }
575
576                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev,
577                                                      namebuf, sizeof namebuf);
578                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
579                 if (node) {
580                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
581                     simap_delete(&tmp_backers, node);
582                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
583                 } else {
584                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
585                     if (!node) {
586                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
587
588                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
589                                            &odp_port)) {
590                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
591                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
592                         }
593                     }
594                 }
595
596                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
597                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
598                                          &iter->tnl_port)) {
599                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
600                 }
601             }
602         }
603
604         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
605             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
606         }
607         simap_destroy(&tmp_backers);
608
609         switch (backer->need_revalidate) {
610         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
611         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
612         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
613         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
614         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
615         }
616
617         if (backer->need_revalidate) {
618             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
619              * formerly dropped flows. */
620             drop_key_clear(backer);
621         }
622
623         /* Clear the revalidation flags. */
624         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
625         backer->need_revalidate = 0;
626
627         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
628             struct facet *facet, *next;
629             struct cls_cursor cursor;
630
631             if (ofproto->backer != backer) {
632                 continue;
633             }
634
635             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
636             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
637                 if (need_revalidate
638                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
639                     facet_revalidate(facet);
640                     run_fast_rl();
641                 }
642             }
643         }
644     }
645
646     if (!backer->recv_set_enable) {
647         /* Wake up before a max of 1000ms. */
648         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
649     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
650         int delay = expire(backer);
651         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
652     }
653
654     /* Check for port changes in the dpif. */
655     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
656         struct ofproto_dpif *ofproto;
657         struct dpif_port port;
658
659         /* Don't report on the datapath's device. */
660         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
661             goto next;
662         }
663
664         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
665                        &all_ofproto_dpifs) {
666             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
667                 goto next;
668             }
669         }
670
671         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
672         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
673             /* The port was removed.  If we know the datapath,
674              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
675              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
676              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
677              * everything will be reevaluated. */
678             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
679                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
680                 ofproto->port_poll_errno = 0;
681             }
682         } else if (!ofproto) {
683             /* The port was added, but we don't know with which
684              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
685             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
686         }
687         dpif_port_destroy(&port);
688
689     next:
690         free(devname);
691     }
692
693     if (error != EAGAIN) {
694         struct ofproto_dpif *ofproto;
695
696         /* There was some sort of error, so propagate it to all
697          * ofprotos that use this backer. */
698         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
699                        &all_ofproto_dpifs) {
700             if (ofproto->backer == backer) {
701                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
702                 ofproto->port_poll_errno = error;
703             }
704         }
705     }
706
707     if (backer->governor) {
708         size_t n_subfacets;
709
710         governor_run(backer->governor);
711
712         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
713          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
714          *
715          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
716          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
717         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
718         if (n_subfacets * 4 < flow_eviction_threshold
719             && governor_is_idle(backer->governor)) {
720             governor_destroy(backer->governor);
721             backer->governor = NULL;
722         }
723     }
724
725     return 0;
726 }
727
728 static int
729 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
730 {
731     unsigned int work;
732
733     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
734     if (!backer->recv_set_enable) {
735         return 0;
736     }
737
738     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
739      * or until we do a fixed total amount of work.
740      *
741      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
742      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
743      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
744      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
745      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
746      * presumably for real traffic as well. */
747     work = 0;
748     while (work < max_batch) {
749         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
750         if (retval <= 0) {
751             return -retval;
752         }
753         work += retval;
754     }
755
756     return 0;
757 }
758
759 static int
760 type_run_fast(const char *type)
761 {
762     struct dpif_backer *backer;
763
764     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
765     if (!backer) {
766         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
767          * created on demand. */
768         return 0;
769     }
770
771     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
772 }
773
774 static void
775 run_fast_rl(void)
776 {
777     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
778     static unsigned int backer_rl = 0;
779
780     if (time_msec() >= port_rl) {
781         struct ofproto_dpif *ofproto;
782         struct ofport_dpif *ofport;
783
784         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
785
786             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
787                 port_run_fast(ofport);
788             }
789         }
790         port_rl = time_msec() + 200;
791     }
792
793     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
794      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
795      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
796      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
797      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
798      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
799      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
800      * the best we can do. */
801     if (++backer_rl >= 10) {
802         struct shash_node *node;
803
804         backer_rl = 0;
805         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
806             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
807         }
808     }
809 }
810
811 static void
812 type_wait(const char *type)
813 {
814     struct dpif_backer *backer;
815
816     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
817     if (!backer) {
818         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
819          * created on demand. */
820         return;
821     }
822
823     if (backer->governor) {
824         governor_wait(backer->governor);
825     }
826
827     timer_wait(&backer->next_expiration);
828 }
829 \f
830 /* Basic life-cycle. */
831
832 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
833
834 static struct ofproto *
835 alloc(void)
836 {
837     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
838     return &ofproto->up;
839 }
840
841 static void
842 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
843 {
844     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
845     free(ofproto);
846 }
847
848 static void
849 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
850 {
851     struct shash_node *node;
852
853     ovs_assert(backer->refcount > 0);
854
855     if (--backer->refcount) {
856         return;
857     }
858
859     drop_key_clear(backer);
860     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
861
862     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
863     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
864     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
865     free(backer->type);
866     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
867     dpif_close(backer->dpif);
868
869     ovs_assert(hmap_is_empty(&backer->subfacets));
870     hmap_destroy(&backer->subfacets);
871     governor_destroy(backer->governor);
872
873     free(backer);
874 }
875
876 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
877 struct odp_garbage {
878     struct list list_node;
879     uint32_t odp_port;
880 };
881
882 static int
883 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
884 {
885     struct dpif_backer *backer;
886     struct dpif_port_dump port_dump;
887     struct dpif_port port;
888     struct shash_node *node;
889     struct list garbage_list;
890     struct odp_garbage *garbage, *next;
891     struct sset names;
892     char *backer_name;
893     const char *name;
894     int error;
895
896     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
897     if (backer) {
898         backer->refcount++;
899         *backerp = backer;
900         return 0;
901     }
902
903     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
904
905     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
906      * userspace controlling the datapath. */
907     sset_init(&names);
908     dp_enumerate_names(type, &names);
909     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
910         struct dpif *old_dpif;
911
912         /* Don't remove our backer if it exists. */
913         if (!strcmp(name, backer_name)) {
914             continue;
915         }
916
917         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
918             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
919         } else {
920             dpif_delete(old_dpif);
921             dpif_close(old_dpif);
922         }
923     }
924     sset_destroy(&names);
925
926     backer = xmalloc(sizeof *backer);
927
928     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
929     free(backer_name);
930     if (error) {
931         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
932                  strerror(error));
933         free(backer);
934         return error;
935     }
936
937     backer->type = xstrdup(type);
938     backer->governor = NULL;
939     backer->refcount = 1;
940     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
941     hmap_init(&backer->drop_keys);
942     hmap_init(&backer->subfacets);
943     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
944     backer->need_revalidate = 0;
945     simap_init(&backer->tnl_backers);
946     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
947     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
948     *backerp = backer;
949
950     if (backer->recv_set_enable) {
951         dpif_flow_flush(backer->dpif);
952     }
953
954     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
955      * that we don't need anymore. */
956     list_init(&garbage_list);
957     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
958     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
959         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
960         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
961             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
962             garbage->odp_port = port.port_no;
963             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
964         }
965     }
966     dpif_port_dump_done(&port_dump);
967
968     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
969         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
970         list_remove(&garbage->list_node);
971         free(garbage);
972     }
973
974     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
975
976     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
977     if (error) {
978         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
979                  type, strerror(error));
980         close_dpif_backer(backer);
981         return error;
982     }
983
984     backer->max_n_subfacet = 0;
985     backer->created = time_msec();
986     backer->last_minute = backer->created;
987     memset(&backer->hourly, 0, sizeof backer->hourly);
988     memset(&backer->daily, 0, sizeof backer->daily);
989     memset(&backer->lifetime, 0, sizeof backer->lifetime);
990     backer->subfacet_add_count = 0;
991     backer->subfacet_del_count = 0;
992     backer->total_subfacet_add_count = 0;
993     backer->total_subfacet_del_count = 0;
994     backer->avg_n_subfacet = 0;
995     backer->avg_subfacet_life = 0;
996
997     return error;
998 }
999
1000 static int
1001 construct(struct ofproto *ofproto_)
1002 {
1003     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1004     struct shash_node *node, *next;
1005     int max_ports;
1006     int error;
1007     int i;
1008
1009     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1010     if (error) {
1011         return error;
1012     }
1013
1014     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1015     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
1016
1017     ofproto->netflow = NULL;
1018     ofproto->sflow = NULL;
1019     ofproto->ipfix = NULL;
1020     ofproto->stp = NULL;
1021     hmap_init(&ofproto->bundles);
1022     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1023     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1024         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1025     }
1026     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1027
1028     classifier_init(&ofproto->facets);
1029     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1030
1031     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1032         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1033
1034         table->catchall_table = NULL;
1035         table->other_table = NULL;
1036         table->basis = random_uint32();
1037     }
1038
1039     list_init(&ofproto->completions);
1040
1041     ofproto_dpif_unixctl_init();
1042
1043     ofproto->has_mirrors = false;
1044     ofproto->has_bundle_action = false;
1045
1046     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1047     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1048
1049     sset_init(&ofproto->ports);
1050     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1051     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1052     ofproto->port_poll_errno = 0;
1053
1054     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1055         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1056
1057         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1058             /* Check if the datapath already has this port. */
1059             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1060                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1061             }
1062
1063             free(iface_hint->br_name);
1064             free(iface_hint->br_type);
1065             free(iface_hint);
1066             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1067         }
1068     }
1069
1070     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1071                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1072     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1073
1074     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1075     error = add_internal_flows(ofproto);
1076     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1077
1078     ofproto->n_hit = 0;
1079     ofproto->n_missed = 0;
1080
1081     return error;
1082 }
1083
1084 static int
1085 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1086                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1087 {
1088     struct ofputil_flow_mod fm;
1089     int error;
1090
1091     match_init_catchall(&fm.match);
1092     fm.priority = 0;
1093     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1094     fm.new_cookie = htonll(0);
1095     fm.cookie = htonll(0);
1096     fm.cookie_mask = htonll(0);
1097     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1098     fm.command = OFPFC_ADD;
1099     fm.idle_timeout = 0;
1100     fm.hard_timeout = 0;
1101     fm.buffer_id = 0;
1102     fm.out_port = 0;
1103     fm.flags = 0;
1104     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1105     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1106
1107     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1108     if (error) {
1109         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1110                     id, ofperr_to_string(error));
1111         return error;
1112     }
1113
1114     *rulep = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, &fm.match.flow, NULL,
1115                                        TBL_INTERNAL);
1116     ovs_assert(*rulep != NULL);
1117
1118     return 0;
1119 }
1120
1121 static int
1122 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1123 {
1124     struct ofpact_controller *controller;
1125     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1126     struct ofpbuf ofpacts;
1127     int error;
1128     int id;
1129
1130     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1131     id = 1;
1132
1133     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1134     controller->max_len = UINT16_MAX;
1135     controller->controller_id = 0;
1136     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1137     ofpact_pad(&ofpacts);
1138
1139     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1140     if (error) {
1141         return error;
1142     }
1143
1144     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1145     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1146                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1147     if (error) {
1148         return error;
1149     }
1150
1151     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1152                               &ofproto->drop_frags_rule);
1153     return error;
1154 }
1155
1156 static void
1157 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1158 {
1159     struct dpif_completion *c, *next;
1160
1161     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1162         ofoperation_complete(c->op, 0);
1163         list_remove(&c->list_node);
1164         free(c);
1165     }
1166 }
1167
1168 static void
1169 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1170 {
1171     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1172     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1173     struct oftable *table;
1174     int i;
1175
1176     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1177     complete_operations(ofproto);
1178
1179     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1180         struct cls_cursor cursor;
1181
1182         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1183         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1184             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1185         }
1186     }
1187
1188     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1189         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1190     }
1191
1192     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1193     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1194     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1195     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1196
1197     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1198
1199     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1200     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1201
1202     sset_destroy(&ofproto->ports);
1203     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1204     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1205
1206     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1207 }
1208
1209 static int
1210 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1211 {
1212     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1213     struct ofport_dpif *ofport;
1214
1215     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1216      * waiting for flow restore to complete. */
1217     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1218         return 0;
1219     }
1220
1221     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1222         port_run_fast(ofport);
1223     }
1224
1225     return 0;
1226 }
1227
1228 static int
1229 run(struct ofproto *ofproto_)
1230 {
1231     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1232     struct ofport_dpif *ofport;
1233     struct ofbundle *bundle;
1234     int error;
1235
1236     if (!clogged) {
1237         complete_operations(ofproto);
1238     }
1239
1240     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1241      * waiting for flow restore to complete. */
1242     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1243         return 0;
1244     }
1245
1246     error = run_fast(ofproto_);
1247     if (error) {
1248         return error;
1249     }
1250
1251     if (ofproto->netflow) {
1252         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1253             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1254         }
1255     }
1256     if (ofproto->sflow) {
1257         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1258     }
1259
1260     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1261         port_run(ofport);
1262     }
1263     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1264         bundle_run(bundle);
1265     }
1266
1267     stp_run(ofproto);
1268     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1269
1270     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1271     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1272         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1273         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1274         struct cls_table *table;
1275         struct cls_rule *cr;
1276         struct facet *facet;
1277
1278         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1279
1280         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1281                              struct cls_table, hmap_node);
1282         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1283                           hmap_node);
1284         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1285
1286         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1287                                 facet->xout.tags)) {
1288             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1289                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1290             }
1291         }
1292     }
1293
1294     return 0;
1295 }
1296
1297 static void
1298 wait(struct ofproto *ofproto_)
1299 {
1300     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1301     struct ofport_dpif *ofport;
1302     struct ofbundle *bundle;
1303
1304     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1305         poll_immediate_wake();
1306     }
1307
1308     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1309         return;
1310     }
1311
1312     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1313     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1314     if (ofproto->sflow) {
1315         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1316     }
1317     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1318         poll_immediate_wake();
1319     }
1320     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1321         port_wait(ofport);
1322     }
1323     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1324         bundle_wait(bundle);
1325     }
1326     if (ofproto->netflow) {
1327         netflow_wait(ofproto->netflow);
1328     }
1329     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1330     stp_wait(ofproto);
1331     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1332         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1333         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1334         poll_immediate_wake();
1335     }
1336 }
1337
1338 static void
1339 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1340 {
1341     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1342     struct cls_cursor cursor;
1343     size_t n_subfacets = 0;
1344     struct facet *facet;
1345
1346     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1347
1348     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1349     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
1350         n_subfacets += list_size(&facet->subfacets);
1351     }
1352     simap_increase(usage, "subfacets", n_subfacets);
1353 }
1354
1355 static void
1356 flush(struct ofproto *ofproto_)
1357 {
1358     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1359     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1360     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1361     int n_batch;
1362
1363     n_batch = 0;
1364     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1365                         &ofproto->backer->subfacets) {
1366         if (ofproto_dpif_cast(subfacet->facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
1367             continue;
1368         }
1369
1370         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1371             batch[n_batch++] = subfacet;
1372             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1373                 subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1374                 n_batch = 0;
1375             }
1376         } else {
1377             subfacet_destroy(subfacet);
1378         }
1379     }
1380
1381     if (n_batch > 0) {
1382         subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1383     }
1384 }
1385
1386 static void
1387 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1388              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1389 {
1390     *arp_match_ip = true;
1391     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1392                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1393                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1394                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1395                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1396                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1397                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1398                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1399                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1400                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1401                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1402                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1403 }
1404
1405 static void
1406 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1407 {
1408     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1409     struct dpif_dp_stats s;
1410     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1411     uint64_t n_lookup;
1412
1413     strcpy(ots->name, "classifier");
1414
1415     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1416     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1417     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1418     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1419
1420     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1421     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1422     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1423 }
1424
1425 static struct ofport *
1426 port_alloc(void)
1427 {
1428     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1429     return &port->up;
1430 }
1431
1432 static void
1433 port_dealloc(struct ofport *port_)
1434 {
1435     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1436     free(port);
1437 }
1438
1439 static int
1440 port_construct(struct ofport *port_)
1441 {
1442     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1443     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1444     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1445     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1446     struct dpif_port dpif_port;
1447     int error;
1448
1449     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1450     port->bundle = NULL;
1451     port->cfm = NULL;
1452     port->bfd = NULL;
1453     port->tag = tag_create_random();
1454     port->may_enable = true;
1455     port->stp_port = NULL;
1456     port->stp_state = STP_DISABLED;
1457     port->tnl_port = NULL;
1458     hmap_init(&port->priorities);
1459     port->realdev_ofp_port = 0;
1460     port->vlandev_vid = 0;
1461     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1462
1463     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1464         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1465          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1466          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1467          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1468          * candidate for counter polling. */
1469         port->odp_port = OVSP_NONE;
1470         return 0;
1471     }
1472
1473     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1474                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf,
1475                                                                sizeof namebuf),
1476                                     &dpif_port);
1477     if (error) {
1478         return error;
1479     }
1480
1481     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1482
1483     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1484         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1485     } else {
1486         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1487          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1488         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1489             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1490                      dpif_port.name);
1491             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1492             return EBUSY;
1493         }
1494
1495         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1496                     hash_int(port->odp_port, 0));
1497     }
1498     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1499
1500     if (ofproto->sflow) {
1501         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1502     }
1503
1504     return 0;
1505 }
1506
1507 static void
1508 port_destruct(struct ofport *port_)
1509 {
1510     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1511     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1512     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1513     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1514     const char *dp_port_name;
1515
1516     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev, namebuf,
1517                                               sizeof namebuf);
1518     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1519         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1520          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1521          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1522          * destruction. */
1523         if (!port->tnl_port) {
1524             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1525         }
1526         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1527     }
1528
1529     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1530         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1531     }
1532
1533     tnl_port_del(port->tnl_port);
1534     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1535     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1536     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1537     bundle_remove(port_);
1538     set_cfm(port_, NULL);
1539     set_bfd(port_, NULL);
1540     if (ofproto->sflow) {
1541         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1542     }
1543
1544     ofport_clear_priorities(port);
1545     hmap_destroy(&port->priorities);
1546 }
1547
1548 static void
1549 port_modified(struct ofport *port_)
1550 {
1551     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1552
1553     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1554         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1555     }
1556
1557     if (port->cfm) {
1558         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1559     }
1560 }
1561
1562 static void
1563 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1564 {
1565     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1566     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1567     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1568
1569     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1570                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1571                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1572         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1573
1574         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1575             bundle_update(port->bundle);
1576         }
1577     }
1578 }
1579
1580 static int
1581 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1582           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1583 {
1584     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1585     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1586
1587     if (sflow_options) {
1588         if (!ds) {
1589             struct ofport_dpif *ofport;
1590
1591             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1592             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1593                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1594             }
1595             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1596         }
1597         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1598     } else {
1599         if (ds) {
1600             dpif_sflow_destroy(ds);
1601             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1602             ofproto->sflow = NULL;
1603         }
1604     }
1605     return 0;
1606 }
1607
1608 static int
1609 set_ipfix(
1610     struct ofproto *ofproto_,
1611     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
1612     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
1613     size_t n_flow_exporters_options)
1614 {
1615     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1616     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
1617
1618     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
1619         if (!di) {
1620             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
1621         }
1622         dpif_ipfix_set_options(
1623             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
1624             n_flow_exporters_options);
1625     } else {
1626         if (di) {
1627             dpif_ipfix_destroy(di);
1628             ofproto->ipfix = NULL;
1629         }
1630     }
1631     return 0;
1632 }
1633
1634 static int
1635 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1636 {
1637     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1638     int error;
1639
1640     if (!s) {
1641         error = 0;
1642     } else {
1643         if (!ofport->cfm) {
1644             struct ofproto_dpif *ofproto;
1645
1646             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1647             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1648             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
1649         }
1650
1651         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1652             return 0;
1653         }
1654
1655         error = EINVAL;
1656     }
1657     cfm_destroy(ofport->cfm);
1658     ofport->cfm = NULL;
1659     return error;
1660 }
1661
1662 static bool
1663 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
1664                struct ofproto_cfm_status *status)
1665 {
1666     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1667
1668     if (ofport->cfm) {
1669         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
1670         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
1671         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
1672         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
1673         return true;
1674     } else {
1675         return false;
1676     }
1677 }
1678
1679 static int
1680 set_bfd(struct ofport *ofport_, const struct smap *cfg)
1681 {
1682     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
1683     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1684     struct bfd *old;
1685
1686     old = ofport->bfd;
1687     ofport->bfd = bfd_configure(old, netdev_get_name(ofport->up.netdev), cfg);
1688     if (ofport->bfd != old) {
1689         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1690     }
1691
1692     return 0;
1693 }
1694
1695 static int
1696 get_bfd_status(struct ofport *ofport_, struct smap *smap)
1697 {
1698     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1699
1700     if (ofport->bfd) {
1701         bfd_get_status(ofport->bfd, smap);
1702         return 0;
1703     } else {
1704         return ENOENT;
1705     }
1706 }
1707 \f
1708 /* Spanning Tree. */
1709
1710 static void
1711 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1712 {
1713     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1714     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1715     struct ofport_dpif *ofport;
1716
1717     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1718     if (!ofport) {
1719         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1720                      ofproto->up.name, port_num);
1721     } else {
1722         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1723
1724         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1725         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1726             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1727                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1728         } else {
1729             send_packet(ofport, pkt);
1730         }
1731     }
1732     ofpbuf_delete(pkt);
1733 }
1734
1735 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1736 static int
1737 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1738 {
1739     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1740
1741     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1742     if (!s != !ofproto->stp) {
1743         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1744     }
1745
1746     if (s) {
1747         if (!ofproto->stp) {
1748             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1749                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1750             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1751         }
1752
1753         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1754         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1755         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1756         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1757         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1758     }  else {
1759         struct ofport *ofport;
1760
1761         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1762             set_stp_port(ofport, NULL);
1763         }
1764
1765         stp_destroy(ofproto->stp);
1766         ofproto->stp = NULL;
1767     }
1768
1769     return 0;
1770 }
1771
1772 static int
1773 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1774 {
1775     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1776
1777     if (ofproto->stp) {
1778         s->enabled = true;
1779         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1780         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1781         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1782     } else {
1783         s->enabled = false;
1784     }
1785
1786     return 0;
1787 }
1788
1789 static void
1790 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1791 {
1792     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1793     enum stp_state state;
1794
1795     /* Figure out new state. */
1796     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1797                              : STP_DISABLED;
1798
1799     /* Update state. */
1800     if (ofport->stp_state != state) {
1801         enum ofputil_port_state of_state;
1802         bool fwd_change;
1803
1804         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1805                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1806                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1807                     stp_state_name(state));
1808         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1809                 != stp_learn_in_state(state)) {
1810             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1811             mac_learning_flush(ofproto->ml,
1812                                &ofproto->backer->revalidate_set);
1813         }
1814         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1815                         != stp_forward_in_state(state);
1816
1817         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
1818         ofport->stp_state = state;
1819         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1820
1821         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1822             bundle_update(ofport->bundle);
1823         }
1824
1825         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1826         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
1827         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
1828                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
1829                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
1830                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
1831                      : 0);
1832         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1833     }
1834 }
1835
1836 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1837  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1838  * there are no duplicates. */
1839 static int
1840 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1841              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1842 {
1843     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1844     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1845     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1846
1847     if (!s || !s->enable) {
1848         if (sp) {
1849             ofport->stp_port = NULL;
1850             stp_port_disable(sp);
1851             update_stp_port_state(ofport);
1852         }
1853         return 0;
1854     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1855             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1856         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1857          * already in use by another port. */
1858         stp_port_disable(sp);
1859     }
1860
1861     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1862     stp_port_enable(sp);
1863
1864     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1865     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1866     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1867
1868     update_stp_port_state(ofport);
1869
1870     return 0;
1871 }
1872
1873 static int
1874 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1875                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1876 {
1877     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1878     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1879     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1880
1881     if (!ofproto->stp || !sp) {
1882         s->enabled = false;
1883         return 0;
1884     }
1885
1886     s->enabled = true;
1887     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1888     s->state = stp_port_get_state(sp);
1889     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1890     s->role = stp_port_get_role(sp);
1891     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1892
1893     return 0;
1894 }
1895
1896 static void
1897 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1898 {
1899     if (ofproto->stp) {
1900         long long int now = time_msec();
1901         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1902         struct stp_port *sp;
1903
1904         if (elapsed > 0) {
1905             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1906             ofproto->stp_last_tick = now;
1907         }
1908         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1909             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1910
1911             if (ofport) {
1912                 update_stp_port_state(ofport);
1913             }
1914         }
1915
1916         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1917             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1918         }
1919     }
1920 }
1921
1922 static void
1923 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1924 {
1925     if (ofproto->stp) {
1926         poll_timer_wait(1000);
1927     }
1928 }
1929
1930 /* Returns true if STP should process 'flow'.  Sets fields in 'wc' that
1931  * were used to make the determination.*/
1932 bool
1933 stp_should_process_flow(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1934 {
1935     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1936     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1937 }
1938
1939 void
1940 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1941                    const struct ofpbuf *packet)
1942 {
1943     struct ofpbuf payload = *packet;
1944     struct eth_header *eth = payload.data;
1945     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1946
1947     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1948      * STP enabled. */
1949     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1950         return;
1951     }
1952
1953     /* Trim off padding on payload. */
1954     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1955         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1956     }
1957
1958     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1959         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1960     }
1961 }
1962 \f
1963 int
1964 ofproto_dpif_queue_to_priority(const struct ofproto_dpif *ofproto,
1965                                uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1966 {
1967     return dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, queue_id, priority);
1968 }
1969
1970 static struct priority_to_dscp *
1971 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1972 {
1973     struct priority_to_dscp *pdscp;
1974     uint32_t hash;
1975
1976     hash = hash_int(priority, 0);
1977     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1978         if (pdscp->priority == priority) {
1979             return pdscp;
1980         }
1981     }
1982     return NULL;
1983 }
1984
1985 bool
1986 ofproto_dpif_dscp_from_priority(const struct ofport_dpif *ofport,
1987                                 uint32_t priority, uint8_t *dscp)
1988 {
1989     struct priority_to_dscp *pdscp = get_priority(ofport, priority);
1990     *dscp = pdscp ? pdscp->dscp : 0;
1991     return pdscp != NULL;
1992 }
1993
1994 static void
1995 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
1996 {
1997     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
1998
1999     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2000         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2001         free(pdscp);
2002     }
2003 }
2004
2005 static int
2006 set_queues(struct ofport *ofport_,
2007            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2008            size_t n_qdscp)
2009 {
2010     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2011     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2012     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2013     size_t i;
2014
2015     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2016         struct priority_to_dscp *pdscp;
2017         uint32_t priority;
2018         uint8_t dscp;
2019
2020         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2021         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2022                                    &priority)) {
2023             continue;
2024         }
2025
2026         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2027         if (pdscp) {
2028             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2029         } else {
2030             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2031             pdscp->priority = priority;
2032             pdscp->dscp = dscp;
2033             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2034         }
2035
2036         if (pdscp->dscp != dscp) {
2037             pdscp->dscp = dscp;
2038             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2039         }
2040
2041         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2042     }
2043
2044     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2045         ofport_clear_priorities(ofport);
2046         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2047     }
2048
2049     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2050     hmap_destroy(&new);
2051
2052     return 0;
2053 }
2054 \f
2055 /* Bundles. */
2056
2057 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2058  * ofproto to revalidate every flow.
2059  *
2060  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2061  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2062  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2063  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2064  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2065  * with the host from which it migrated. */
2066 static void
2067 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2068 {
2069     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2070     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2071     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2072
2073     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2074     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2075         if (mac->port.p == bundle) {
2076             if (all_ofprotos) {
2077                 struct ofproto_dpif *o;
2078
2079                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2080                     if (o != ofproto) {
2081                         struct mac_entry *e;
2082
2083                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2084                                                 NULL);
2085                         if (e) {
2086                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2087                         }
2088                     }
2089                 }
2090             }
2091
2092             mac_learning_expire(ml, mac);
2093         }
2094     }
2095 }
2096
2097 static struct ofbundle *
2098 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2099 {
2100     struct ofbundle *bundle;
2101
2102     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2103                              &ofproto->bundles) {
2104         if (bundle->aux == aux) {
2105             return bundle;
2106         }
2107     }
2108     return NULL;
2109 }
2110
2111 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2112  * ones that are found to 'bundles'. */
2113 static void
2114 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2115                        void **auxes, size_t n_auxes,
2116                        struct hmapx *bundles)
2117 {
2118     size_t i;
2119
2120     hmapx_init(bundles);
2121     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2122         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2123         if (bundle) {
2124             hmapx_add(bundles, bundle);
2125         }
2126     }
2127 }
2128
2129 static void
2130 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2131 {
2132     struct ofport_dpif *port;
2133
2134     bundle->floodable = true;
2135     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2136         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2137             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2138             bundle->floodable = false;
2139             break;
2140         }
2141     }
2142 }
2143
2144 static void
2145 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2146 {
2147     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2148
2149     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2150
2151     list_remove(&port->bundle_node);
2152     port->bundle = NULL;
2153
2154     if (bundle->lacp) {
2155         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2156     }
2157     if (bundle->bond) {
2158         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2159     }
2160
2161     bundle_update(bundle);
2162 }
2163
2164 static bool
2165 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint16_t ofp_port,
2166                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2167 {
2168     struct ofport_dpif *port;
2169
2170     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2171     if (!port) {
2172         return false;
2173     }
2174
2175     if (port->bundle != bundle) {
2176         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2177         if (port->bundle) {
2178             bundle_del_port(port);
2179         }
2180
2181         port->bundle = bundle;
2182         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2183         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2184             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2185             bundle->floodable = false;
2186         }
2187     }
2188     if (lacp) {
2189         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2190         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2191     }
2192
2193     return true;
2194 }
2195
2196 static void
2197 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2198 {
2199     struct ofproto_dpif *ofproto;
2200     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2201     int i;
2202
2203     if (!bundle) {
2204         return;
2205     }
2206
2207     ofproto = bundle->ofproto;
2208     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2209         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2210         if (m) {
2211             if (m->out == bundle) {
2212                 mirror_destroy(m);
2213             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2214                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2215                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2216             }
2217         }
2218     }
2219
2220     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2221         bundle_del_port(port);
2222     }
2223
2224     bundle_flush_macs(bundle, true);
2225     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2226     free(bundle->name);
2227     free(bundle->trunks);
2228     lacp_destroy(bundle->lacp);
2229     bond_destroy(bundle->bond);
2230     free(bundle);
2231 }
2232
2233 static int
2234 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2235            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2236 {
2237     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2238     bool need_flush = false;
2239     struct ofport_dpif *port;
2240     struct ofbundle *bundle;
2241     unsigned long *trunks;
2242     int vlan;
2243     size_t i;
2244     bool ok;
2245
2246     if (!s) {
2247         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2248         return 0;
2249     }
2250
2251     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2252     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2253
2254     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2255     if (!bundle) {
2256         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2257
2258         bundle->ofproto = ofproto;
2259         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2260                     hash_pointer(aux, 0));
2261         bundle->aux = aux;
2262         bundle->name = NULL;
2263
2264         list_init(&bundle->ports);
2265         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2266         bundle->vlan = -1;
2267         bundle->trunks = NULL;
2268         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2269         bundle->lacp = NULL;
2270         bundle->bond = NULL;
2271
2272         bundle->floodable = true;
2273
2274         bundle->src_mirrors = 0;
2275         bundle->dst_mirrors = 0;
2276         bundle->mirror_out = 0;
2277     }
2278
2279     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2280         free(bundle->name);
2281         bundle->name = xstrdup(s->name);
2282     }
2283
2284     /* LACP. */
2285     if (s->lacp) {
2286         if (!bundle->lacp) {
2287             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2288             bundle->lacp = lacp_create();
2289         }
2290         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2291     } else {
2292         lacp_destroy(bundle->lacp);
2293         bundle->lacp = NULL;
2294     }
2295
2296     /* Update set of ports. */
2297     ok = true;
2298     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2299         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2300                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2301             ok = false;
2302         }
2303     }
2304     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2305         struct ofport_dpif *next_port;
2306
2307         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2308             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2309                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2310                     goto found;
2311                 }
2312             }
2313
2314             bundle_del_port(port);
2315         found: ;
2316         }
2317     }
2318     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2319
2320     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2321         bundle_destroy(bundle);
2322         return EINVAL;
2323     }
2324
2325     /* Set VLAN tagging mode */
2326     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2327         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2328         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2329         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2330         need_flush = true;
2331     }
2332
2333     /* Set VLAN tag. */
2334     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2335             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2336             : 0);
2337     if (vlan != bundle->vlan) {
2338         bundle->vlan = vlan;
2339         need_flush = true;
2340     }
2341
2342     /* Get trunked VLANs. */
2343     switch (s->vlan_mode) {
2344     case PORT_VLAN_ACCESS:
2345         trunks = NULL;
2346         break;
2347
2348     case PORT_VLAN_TRUNK:
2349         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2350         break;
2351
2352     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2353     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2354         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2355                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2356                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2357             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2358             if (s->trunks) {
2359                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2360             } else {
2361                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2362             }
2363             bitmap_set1(trunks, vlan);
2364             bitmap_set0(trunks, 0);
2365         } else {
2366             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2367         }
2368         break;
2369
2370     default:
2371         NOT_REACHED();
2372     }
2373     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2374         free(bundle->trunks);
2375         if (trunks == s->trunks) {
2376             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2377         } else {
2378             bundle->trunks = trunks;
2379             trunks = NULL;
2380         }
2381         need_flush = true;
2382     }
2383     if (trunks != s->trunks) {
2384         free(trunks);
2385     }
2386
2387     /* Bonding. */
2388     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2389         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2390         if (bundle->bond) {
2391             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2392                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2393             }
2394         } else {
2395             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2396             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2397         }
2398
2399         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2400             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2401         }
2402     } else {
2403         bond_destroy(bundle->bond);
2404         bundle->bond = NULL;
2405     }
2406
2407     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2408      * everything on this port and force flow revalidation. */
2409     if (need_flush) {
2410         bundle_flush_macs(bundle, false);
2411     }
2412
2413     return 0;
2414 }
2415
2416 static void
2417 bundle_remove(struct ofport *port_)
2418 {
2419     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2420     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2421
2422     if (bundle) {
2423         bundle_del_port(port);
2424         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2425             bundle_destroy(bundle);
2426         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2427             bond_destroy(bundle->bond);
2428             bundle->bond = NULL;
2429         }
2430     }
2431 }
2432
2433 static void
2434 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2435 {
2436     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2437     struct ofport_dpif *port = port_;
2438     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2439     int error;
2440
2441     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2442     if (!error) {
2443         struct ofpbuf packet;
2444         void *packet_pdu;
2445
2446         ofpbuf_init(&packet, 0);
2447         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2448                                  pdu_size);
2449         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2450
2451         send_packet(port, &packet);
2452         ofpbuf_uninit(&packet);
2453     } else {
2454         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2455                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2456                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2457     }
2458 }
2459
2460 static void
2461 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2462 {
2463     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2464     int error, n_packets, n_errors;
2465     struct mac_entry *e;
2466
2467     error = n_packets = n_errors = 0;
2468     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2469         if (e->port.p != bundle) {
2470             struct ofpbuf *learning_packet;
2471             struct ofport_dpif *port;
2472             void *port_void;
2473             int ret;
2474
2475             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2476              * struct ofport_dpif more effective. */
2477             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2478                                                            e->mac, e->vlan,
2479                                                            &port_void);
2480             port = port_void;
2481             ret = send_packet(port, learning_packet);
2482             ofpbuf_delete(learning_packet);
2483             if (ret) {
2484                 error = ret;
2485                 n_errors++;
2486             }
2487             n_packets++;
2488         }
2489     }
2490
2491     if (n_errors) {
2492         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2493         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2494                      "packets, last error was: %s",
2495                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2496     } else {
2497         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2498                  bundle->name, n_packets);
2499     }
2500 }
2501
2502 static void
2503 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2504 {
2505     if (bundle->lacp) {
2506         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2507     }
2508     if (bundle->bond) {
2509         struct ofport_dpif *port;
2510
2511         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2512             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2513         }
2514
2515         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2516                  lacp_status(bundle->lacp));
2517         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2518             bundle_send_learning_packets(bundle);
2519         }
2520     }
2521 }
2522
2523 static void
2524 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2525 {
2526     if (bundle->lacp) {
2527         lacp_wait(bundle->lacp);
2528     }
2529     if (bundle->bond) {
2530         bond_wait(bundle->bond);
2531     }
2532 }
2533 \f
2534 /* Mirrors. */
2535
2536 static int
2537 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2538 {
2539     int idx;
2540
2541     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2542         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2543             return idx;
2544         }
2545     }
2546     return -1;
2547 }
2548
2549 static struct ofmirror *
2550 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2551 {
2552     int i;
2553
2554     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2555         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2556         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2557             return mirror;
2558         }
2559     }
2560
2561     return NULL;
2562 }
2563
2564 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2565 static void
2566 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2567 {
2568     int i;
2569
2570     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2571         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2572
2573         if (m) {
2574             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2575         }
2576     }
2577
2578     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2579         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2580         int j;
2581
2582         if (!m1) {
2583             continue;
2584         }
2585
2586         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2587             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2588
2589             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2590                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2591                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2592             }
2593         }
2594     }
2595 }
2596
2597 static int
2598 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2599            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2600 {
2601     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2602     mirror_mask_t mirror_bit;
2603     struct ofbundle *bundle;
2604     struct ofmirror *mirror;
2605     struct ofbundle *out;
2606     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2607     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2608     int out_vlan;
2609
2610     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2611     if (!s) {
2612         mirror_destroy(mirror);
2613         return 0;
2614     }
2615     if (!mirror) {
2616         int idx;
2617
2618         idx = mirror_scan(ofproto);
2619         if (idx < 0) {
2620             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2621                       "cannot create %s",
2622                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2623             return EFBIG;
2624         }
2625
2626         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2627         mirror->ofproto = ofproto;
2628         mirror->idx = idx;
2629         mirror->aux = aux;
2630         mirror->out_vlan = -1;
2631         mirror->name = NULL;
2632     }
2633
2634     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2635         free(mirror->name);
2636         mirror->name = xstrdup(s->name);
2637     }
2638
2639     /* Get the new configuration. */
2640     if (s->out_bundle) {
2641         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2642         if (!out) {
2643             mirror_destroy(mirror);
2644             return EINVAL;
2645         }
2646         out_vlan = -1;
2647     } else {
2648         out = NULL;
2649         out_vlan = s->out_vlan;
2650     }
2651     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2652     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2653
2654     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2655     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2656         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2657         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2658         && mirror->out == out
2659         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2660     {
2661         hmapx_destroy(&srcs);
2662         hmapx_destroy(&dsts);
2663         return 0;
2664     }
2665
2666     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2667     hmapx_destroy(&srcs);
2668
2669     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2670     hmapx_destroy(&dsts);
2671
2672     free(mirror->vlans);
2673     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2674
2675     mirror->out = out;
2676     mirror->out_vlan = out_vlan;
2677
2678     /* Update bundles. */
2679     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2680     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2681         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2682             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2683         } else {
2684             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2685         }
2686
2687         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2688             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2689         } else {
2690             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2691         }
2692
2693         if (mirror->out == bundle) {
2694             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2695         } else {
2696             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2697         }
2698     }
2699
2700     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2701     ofproto->has_mirrors = true;
2702     mac_learning_flush(ofproto->ml,
2703                        &ofproto->backer->revalidate_set);
2704     mirror_update_dups(ofproto);
2705
2706     return 0;
2707 }
2708
2709 static void
2710 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2711 {
2712     struct ofproto_dpif *ofproto;
2713     mirror_mask_t mirror_bit;
2714     struct ofbundle *bundle;
2715     int i;
2716
2717     if (!mirror) {
2718         return;
2719     }
2720
2721     ofproto = mirror->ofproto;
2722     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2723     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2724
2725     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2726     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2727         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2728         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2729         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2730     }
2731
2732     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2733     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2734     free(mirror->vlans);
2735
2736     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2737     free(mirror->name);
2738     free(mirror);
2739
2740     mirror_update_dups(ofproto);
2741
2742     ofproto->has_mirrors = false;
2743     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2744         if (ofproto->mirrors[i]) {
2745             ofproto->has_mirrors = true;
2746             break;
2747         }
2748     }
2749 }
2750
2751 static int
2752 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2753                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2754 {
2755     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2756     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2757
2758     if (!mirror) {
2759         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2760         return 0;
2761     }
2762
2763     push_all_stats();
2764
2765     *packets = mirror->packet_count;
2766     *bytes = mirror->byte_count;
2767
2768     return 0;
2769 }
2770
2771 static int
2772 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2773 {
2774     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2775     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2776         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2777     }
2778     return 0;
2779 }
2780
2781 static bool
2782 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2783 {
2784     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2785     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2786     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2787 }
2788
2789 static void
2790 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2791 {
2792     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2793     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2794 }
2795
2796 static void
2797 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
2798                      size_t max_entries)
2799 {
2800     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2801     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2802     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
2803 }
2804 \f
2805 /* Ports. */
2806
2807 struct ofport_dpif *
2808 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2809 {
2810     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2811     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2812 }
2813
2814 struct ofport_dpif *
2815 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2816 {
2817     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
2818     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
2819 }
2820
2821 static void
2822 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
2823                             struct ofproto_port *ofproto_port,
2824                             struct dpif_port *dpif_port)
2825 {
2826     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2827     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2828     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
2829 }
2830
2831 struct ofport_dpif *
2832 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
2833 {
2834     const struct ofproto_dpif *ofproto;
2835     const struct dpif_backer *backer;
2836     const char *peer;
2837
2838     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
2839     if (!peer) {
2840         return NULL;
2841     }
2842
2843     backer = ofproto_dpif_cast(ofport_dpif->up.ofproto)->backer;
2844     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2845         struct ofport *ofport;
2846
2847         if (ofproto->backer != backer) {
2848             continue;
2849         }
2850
2851         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
2852         if (ofport) {
2853             return ofport_dpif_cast(ofport);
2854         }
2855     }
2856     return NULL;
2857 }
2858
2859 static void
2860 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
2861 {
2862     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2863         struct ofpbuf packet;
2864
2865         ofpbuf_init(&packet, 0);
2866         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2867         send_packet(ofport, &packet);
2868         ofpbuf_uninit(&packet);
2869     }
2870
2871     if (ofport->bfd && bfd_should_send_packet(ofport->bfd)) {
2872         struct ofpbuf packet;
2873
2874         ofpbuf_init(&packet, 0);
2875         bfd_put_packet(ofport->bfd, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2876         send_packet(ofport, &packet);
2877         ofpbuf_uninit(&packet);
2878     }
2879 }
2880
2881 static void
2882 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2883 {
2884     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
2885     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
2886     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2887
2888     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
2889
2890     port_run_fast(ofport);
2891
2892     if (ofport->tnl_port
2893         && tnl_port_reconfigure(&ofport->up, ofport->odp_port,
2894                                 &ofport->tnl_port)) {
2895         ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
2896     }
2897
2898     if (ofport->cfm) {
2899         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2900
2901         cfm_run(ofport->cfm);
2902         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
2903
2904         if (cfm_opup >= 0) {
2905             enable = enable && cfm_opup;
2906         }
2907     }
2908
2909     if (ofport->bfd) {
2910         bfd_run(ofport->bfd);
2911         enable = enable && bfd_forwarding(ofport->bfd);
2912     }
2913
2914     if (ofport->bundle) {
2915         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2916         if (carrier_changed) {
2917             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
2918         }
2919     }
2920
2921     if (ofport->may_enable != enable) {
2922         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2923
2924         if (ofproto->has_bundle_action) {
2925             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
2926         }
2927     }
2928
2929     ofport->may_enable = enable;
2930 }
2931
2932 static void
2933 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2934 {
2935     if (ofport->cfm) {
2936         cfm_wait(ofport->cfm);
2937     }
2938
2939     if (ofport->bfd) {
2940         bfd_wait(ofport->bfd);
2941     }
2942 }
2943
2944 static int
2945 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2946                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2947 {
2948     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2949     struct dpif_port dpif_port;
2950     int error;
2951
2952     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
2953         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
2954
2955         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
2956          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
2957          * type from the netdev layer directly. */
2958         if (type) {
2959             const struct ofport *ofport;
2960
2961             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
2962             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
2963             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
2964             ofproto_port->type = xstrdup(type);
2965             return 0;
2966         }
2967         return ENODEV;
2968     }
2969
2970     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
2971         return ENODEV;
2972     }
2973     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
2974                                     devname, &dpif_port);
2975     if (!error) {
2976         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
2977     }
2978     return error;
2979 }
2980
2981 static int
2982 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
2983 {
2984     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2985     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
2986     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
2987     const char *dp_port_name;
2988
2989     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
2990         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
2991         return 0;
2992     }
2993
2994     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
2995     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
2996         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
2997         int error;
2998
2999         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3000         if (error) {
3001             return error;
3002         }
3003         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3004             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
3005         }
3006     }
3007
3008     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3009         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3010     } else {
3011         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3012     }
3013     return 0;
3014 }
3015
3016 static int
3017 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
3018 {
3019     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3020     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3021     int error = 0;
3022
3023     if (!ofport) {
3024         return 0;
3025     }
3026
3027     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3028                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3029     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3030     if (!ofport->tnl_port) {
3031         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3032         if (!error) {
3033             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3034              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3035              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3036              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3037             bundle_remove(&ofport->up);
3038         }
3039     }
3040     return error;
3041 }
3042
3043 static int
3044 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3045 {
3046     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3047     int error;
3048
3049     push_all_stats();
3050
3051     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3052
3053     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3054         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3055
3056         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3057          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3058          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3059          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3060
3061         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3062             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3063         }
3064
3065         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3066             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3067         }
3068
3069         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3070          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3071          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3072
3073         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3074             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3075         }
3076
3077         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3078             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3079         }
3080     }
3081
3082     return error;
3083 }
3084
3085 struct port_dump_state {
3086     uint32_t bucket;
3087     uint32_t offset;
3088     bool ghost;
3089
3090     struct ofproto_port port;
3091     bool has_port;
3092 };
3093
3094 static int
3095 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3096 {
3097     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3098     return 0;
3099 }
3100
3101 static int
3102 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3103                struct ofproto_port *port)
3104 {
3105     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3106     struct port_dump_state *state = state_;
3107     const struct sset *sset;
3108     struct sset_node *node;
3109
3110     if (state->has_port) {
3111         ofproto_port_destroy(&state->port);
3112         state->has_port = false;
3113     }
3114     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3115     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3116         int error;
3117
3118         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3119         if (!error) {
3120             *port = state->port;
3121             state->has_port = true;
3122             return 0;
3123         } else if (error != ENODEV) {
3124             return error;
3125         }
3126     }
3127
3128     if (!state->ghost) {
3129         state->ghost = true;
3130         state->bucket = 0;
3131         state->offset = 0;
3132         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3133     }
3134
3135     return EOF;
3136 }
3137
3138 static int
3139 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3140 {
3141     struct port_dump_state *state = state_;
3142
3143     if (state->has_port) {
3144         ofproto_port_destroy(&state->port);
3145     }
3146     free(state);
3147     return 0;
3148 }
3149
3150 static int
3151 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3152 {
3153     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3154
3155     if (ofproto->port_poll_errno) {
3156         int error = ofproto->port_poll_errno;
3157         ofproto->port_poll_errno = 0;
3158         return error;
3159     }
3160
3161     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3162         return EAGAIN;
3163     }
3164
3165     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3166     return 0;
3167 }
3168
3169 static void
3170 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3171 {
3172     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3173     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3174 }
3175
3176 static int
3177 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3178 {
3179     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3180     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3181             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3182             : -1);
3183 }
3184 \f
3185 /* Upcall handling. */
3186
3187 /* Flow miss batching.
3188  *
3189  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3190  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3191  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3192  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3193  *
3194  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3195  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3196 struct flow_miss {
3197     struct hmap_node hmap_node;
3198     struct ofproto_dpif *ofproto;
3199     struct flow flow;
3200     enum odp_key_fitness key_fitness;
3201     const struct nlattr *key;
3202     size_t key_len;
3203     struct list packets;
3204     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3205 };
3206
3207 struct flow_miss_op {
3208     struct dpif_op dpif_op;
3209
3210     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3211     struct xlate_out xout;
3212     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3213 };
3214
3215 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3216  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3217  * configurations. */
3218 static void
3219 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3220                     const struct flow *flow)
3221 {
3222     struct ofputil_packet_in pin;
3223
3224     pin.packet = packet->data;
3225     pin.packet_len = packet->size;
3226     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3227     pin.controller_id = 0;
3228
3229     pin.table_id = 0;
3230     pin.cookie = 0;
3231
3232     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3233
3234     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3235
3236     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3237 }
3238
3239 static struct flow_miss *
3240 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3241                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3242 {
3243     struct flow_miss *miss;
3244
3245     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3246         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3247             return miss;
3248         }
3249     }
3250
3251     return NULL;
3252 }
3253
3254 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3255  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3256  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3257  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3258  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3259 static void
3260 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3261                           struct flow_miss_op *op)
3262 {
3263     if (miss->flow.in_port
3264         != vsp_realdev_to_vlandev(miss->ofproto, miss->flow.in_port,
3265                                   miss->flow.vlan_tci)) {
3266         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3267          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3268          * the flow, but the actions were composed assuming that
3269          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3270          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3271          * actions. */
3272         eth_pop_vlan(packet);
3273     }
3274
3275     op->xout_garbage = false;
3276     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3277     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3278     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3279     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3280 }
3281
3282 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3283  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3284 static void
3285 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3286                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3287 {
3288     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3289
3290     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3291         /*
3292          * Extra-special case for fail-open mode.
3293          *
3294          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3295          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3296          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3297          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3298          *
3299          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3300          */
3301         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3302     }
3303 }
3304
3305 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3306  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3307  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3308  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3309  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3310  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3311  * tracking. */
3312 static bool
3313 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3314 {
3315     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
3316     uint32_t hash;
3317
3318     if (!backer->governor) {
3319         size_t n_subfacets;
3320
3321         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3322         if (n_subfacets * 2 <= flow_eviction_threshold) {
3323             return true;
3324         }
3325
3326         backer->governor = governor_create();
3327     }
3328
3329     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3330     return governor_should_install_flow(backer->governor, hash,
3331                                         list_size(&miss->packets));
3332 }
3333
3334 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3335  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3336  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3337 static void
3338 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3339                                struct flow_miss *miss,
3340                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3341 {
3342     struct ofpbuf *packet;
3343
3344     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3345
3346         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3347
3348         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3349
3350         if (xout->slow) {
3351             struct xlate_in xin;
3352
3353             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow, rule, 0, packet);
3354             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3355         }
3356
3357         if (xout->odp_actions.size) {
3358             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3359             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3360
3361             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3362             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3363             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3364             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3365             op->xout_garbage = true;
3366
3367             (*n_ops)++;
3368         }
3369     }
3370 }
3371
3372 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3373  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3374  *
3375  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3376  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3377  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3378  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3379  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3380  * e.g. NetFlow statistics.
3381  *
3382  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3383 static void
3384 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3385                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3386                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3387 {
3388     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3389     enum subfacet_path want_path;
3390     struct subfacet *subfacet;
3391     struct ofpbuf *packet;
3392
3393     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3394     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3395     if (stats) {
3396         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3397     }
3398
3399     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3400         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3401
3402         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3403
3404         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3405             struct xlate_in xin;
3406
3407             xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, facet->rule, 0, packet);
3408             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3409         }
3410
3411         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3412             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3413
3414             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3415             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3416             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3417             (*n_ops)++;
3418         }
3419     }
3420
3421     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3422         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3423         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3424
3425         subfacet->path = want_path;
3426
3427         op->xout_garbage = false;
3428         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3429         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3430         put->key = miss->key;
3431         put->key_len = miss->key_len;
3432         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3433             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3434             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3435         } else {
3436             compose_slow_path(ofproto, &miss->flow, facet->xout.slow,
3437                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3438                               &put->actions, &put->actions_len);
3439         }
3440         put->stats = NULL;
3441     }
3442 }
3443
3444 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3445  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3446 static void
3447 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3448                  size_t *n_ops)
3449 {
3450     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3451     struct dpif_flow_stats stats__;
3452     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3453     struct ofpbuf *packet;
3454     struct facet *facet;
3455     long long int now;
3456
3457     now = time_msec();
3458     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3459     stats->used = now;
3460     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3461         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3462         stats->n_bytes += packet->size;
3463         stats->n_packets++;
3464     }
3465
3466     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3467     if (!facet) {
3468         struct flow_wildcards wc;
3469         struct rule_dpif *rule;
3470         struct xlate_out xout;
3471         struct xlate_in xin;
3472
3473         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3474         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3475         rule_credit_stats(rule, stats);
3476
3477         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, rule, stats->tcp_flags,
3478                       NULL);
3479         xin.resubmit_stats = stats;
3480         xin.may_learn = true;
3481         xlate_actions(&xin, &xout);
3482         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3483
3484         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3485          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3486          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3487          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3488          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3489         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3490             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3491             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3492             return;
3493         }
3494
3495         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3496         stats = NULL;
3497     }
3498     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3499 }
3500
3501 static struct drop_key *
3502 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3503                 size_t key_len)
3504 {
3505     struct drop_key *drop_key;
3506
3507     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3508                              &backer->drop_keys) {
3509         if (drop_key->key_len == key_len
3510             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3511             return drop_key;
3512         }
3513     }
3514     return NULL;
3515 }
3516
3517 static void
3518 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3519 {
3520     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3521     struct drop_key *drop_key, *next;
3522
3523     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3524         int error;
3525
3526         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3527                               NULL);
3528         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3529             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3530             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3531             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3532                       ds_cstr(&ds));
3533             ds_destroy(&ds);
3534         }
3535
3536         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3537         free(drop_key->key);
3538         free(drop_key);
3539     }
3540 }
3541
3542 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3543  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3544  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3545  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3546  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3547  * 'packet' ingressed.
3548  *
3549  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3550  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3551  *
3552  * This function does post-processing on data returned from
3553  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3554  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3555  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3556  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3557  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3558  *
3559  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3560  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3561  * transparent to the upcall processing logic.
3562  *
3563  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3564  * or some other positive errno if there are other problems. */
3565 static int
3566 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3567                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3568                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3569                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port)
3570 {
3571     const struct ofport_dpif *port;
3572     enum odp_key_fitness fitness;
3573     int error = ENODEV;
3574
3575     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3576     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3577         error = EINVAL;
3578         goto exit;
3579     }
3580
3581     if (odp_in_port) {
3582         *odp_in_port = flow->in_port;
3583     }
3584
3585     port = (tnl_port_should_receive(flow)
3586             ? ofport_dpif_cast(tnl_port_receive(flow))
3587             : odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port));
3588     flow->in_port = port ? port->up.ofp_port : OFPP_NONE;
3589     if (!port) {
3590         goto exit;
3591     }
3592
3593     /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, for a tunnel port
3594      * it's theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3595      * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because no
3596      * platforms has two separate datapaths which each support tunneling. */
3597     ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3598
3599     if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3600         if (packet) {
3601             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3602              * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3603              * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3604              * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3605              *
3606              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3607              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3608              * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3609              * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3610              * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3611              * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3612              * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3613              * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3614              * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3615              * header anymore. */
3616             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3617         }
3618         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3619         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3620     }
3621     error = 0;
3622
3623     if (ofproto) {
3624         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3625     }
3626
3627 exit:
3628     if (fitnessp) {
3629         *fitnessp = fitness;
3630     }
3631     return error;
3632 }
3633
3634 static void
3635 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3636                     size_t n_upcalls)
3637 {
3638     struct dpif_upcall *upcall;
3639     struct flow_miss *miss;
3640     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3641     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3642     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3643     struct hmap todo;
3644     int n_misses;
3645     size_t n_ops;
3646     size_t i;
3647
3648     if (!n_upcalls) {
3649         return;
3650     }
3651
3652     /* Construct the to-do list.
3653      *
3654      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3655      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3656      * that we can process them together. */
3657     hmap_init(&todo);
3658     n_misses = 0;
3659     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3660         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3661         struct flow_miss *existing_miss;
3662         struct ofproto_dpif *ofproto;
3663         uint32_t odp_in_port;
3664         struct flow flow;
3665         uint32_t hash;
3666         int error;
3667
3668         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3669                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3670                                 &ofproto, &odp_in_port);
3671         if (error == ENODEV) {
3672             struct drop_key *drop_key;
3673
3674             /* Received packet on datapath port for which we couldn't
3675              * associate an ofproto.  This can happen if a port is removed
3676              * while traffic is being received.  Print a rate-limited message
3677              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3678              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3679              * in the kernel. */
3680             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated datapath port "
3681                               "%"PRIu32, odp_in_port);
3682
3683             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3684             if (!drop_key) {
3685                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3686                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3687                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3688
3689                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3690                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3691                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3692                               drop_key->key, drop_key->key_len, NULL, 0, NULL);
3693             }
3694             continue;
3695         }
3696         if (error) {
3697             continue;
3698         }
3699
3700         ofproto->n_missed++;
3701         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
3702                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
3703
3704         /* Add other packets to a to-do list. */
3705         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
3706         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
3707         if (!existing_miss) {
3708             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
3709             miss->ofproto = ofproto;
3710             miss->key = upcall->key;
3711             miss->key_len = upcall->key_len;
3712             miss->upcall_type = upcall->type;
3713             list_init(&miss->packets);
3714
3715             n_misses++;
3716         } else {
3717             miss = existing_miss;
3718         }
3719         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
3720     }
3721
3722     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
3723      * operations to batch. */
3724     n_ops = 0;
3725     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
3726         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
3727     }
3728     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
3729
3730     /* Execute batch. */
3731     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3732         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
3733     }
3734     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
3735
3736     /* Free memory. */
3737     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3738         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
3739             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
3740         }
3741     }
3742     hmap_destroy(&todo);
3743 }
3744
3745 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
3746               IPFIX_UPCALL }
3747 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
3748 {
3749     size_t userdata_len;
3750     union user_action_cookie cookie;
3751
3752     /* First look at the upcall type. */
3753     switch (upcall->type) {
3754     case DPIF_UC_ACTION:
3755         break;
3756
3757     case DPIF_UC_MISS:
3758         return MISS_UPCALL;
3759
3760     case DPIF_N_UC_TYPES:
3761     default:
3762         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
3763         return BAD_UPCALL;
3764     }
3765
3766     /* "action" upcalls need a closer look. */
3767     if (!upcall->userdata) {
3768         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
3769         return BAD_UPCALL;
3770     }
3771     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
3772     if (userdata_len < sizeof cookie.type
3773         || userdata_len > sizeof cookie) {
3774         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
3775                      userdata_len);
3776         return BAD_UPCALL;
3777     }
3778     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3779     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
3780     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
3781         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
3782         return SFLOW_UPCALL;
3783     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
3784                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
3785         return MISS_UPCALL;
3786     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
3787                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
3788         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
3789     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
3790                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
3791         return IPFIX_UPCALL;
3792     } else {
3793         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
3794                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
3795         return BAD_UPCALL;
3796     }
3797 }
3798
3799 static void
3800 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
3801                     const struct dpif_upcall *upcall)
3802 {
3803     struct ofproto_dpif *ofproto;
3804     union user_action_cookie cookie;
3805     struct flow flow;
3806     uint32_t odp_in_port;
3807
3808     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3809                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port)
3810         || !ofproto->sflow) {
3811         return;
3812     }
3813
3814     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3815     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
3816     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
3817                         odp_in_port, &cookie);
3818 }
3819
3820 static void
3821 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
3822                           const struct dpif_upcall *upcall)
3823 {
3824     struct ofproto_dpif *ofproto;
3825     union user_action_cookie cookie;
3826     struct flow flow;
3827
3828     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3829                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3830         || !ofproto->ipfix) {
3831         return;
3832     }
3833
3834     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3835     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
3836
3837     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3838      * the packet using it. */
3839     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
3840                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
3841                            cookie.flow_sample.probability,
3842                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
3843                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
3844 }
3845
3846 static void
3847 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
3848                     const struct dpif_upcall *upcall)
3849 {
3850     struct ofproto_dpif *ofproto;
3851     struct flow flow;
3852
3853     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3854                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3855         || !ofproto->ipfix) {
3856         return;
3857     }
3858
3859     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3860      * the packet using it. */
3861     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
3862 }
3863
3864 static int
3865 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
3866 {
3867     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3868     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3869     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
3870     int n_processed;
3871     int n_misses;
3872     int i;
3873
3874     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
3875
3876     n_misses = 0;
3877     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
3878         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
3879         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
3880         int error;
3881
3882         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
3883                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
3884         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
3885         if (error) {
3886             ofpbuf_uninit(buf);
3887             break;
3888         }
3889
3890         switch (classify_upcall(upcall)) {
3891         case MISS_UPCALL:
3892             /* Handle it later. */
3893             n_misses++;
3894             break;
3895
3896         case SFLOW_UPCALL:
3897             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
3898             ofpbuf_uninit(buf);
3899             break;
3900
3901         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
3902             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
3903             ofpbuf_uninit(buf);
3904             break;
3905
3906         case IPFIX_UPCALL:
3907             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
3908             ofpbuf_uninit(buf);
3909             break;
3910
3911         case BAD_UPCALL:
3912             ofpbuf_uninit(buf);
3913             break;
3914         }
3915     }
3916
3917     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
3918     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
3919     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
3920         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
3921     }
3922
3923     return n_processed;
3924 }
3925 \f
3926 /* Flow expiration. */
3927
3928 static int subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *);
3929 static void update_stats(struct dpif_backer *);
3930 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
3931 static void expire_subfacets(struct dpif_backer *, int dp_max_idle);
3932
3933 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
3934  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
3935  * importantly when they last were used, and then use that information to
3936  * expire flows that have not been used recently.
3937  *
3938  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
3939 static int
3940 expire(struct dpif_backer *backer)
3941 {
3942     struct ofproto_dpif *ofproto;
3943     size_t n_subfacets;
3944     int max_idle;
3945
3946     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
3947      * relatively few. */
3948     drop_key_clear(backer);
3949
3950     /* Update stats for each flow in the backer. */
3951     update_stats(backer);
3952
3953     n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3954     if (n_subfacets) {
3955         struct subfacet *subfacet;
3956         long long int total, now;
3957
3958         total = 0;
3959         now = time_msec();
3960         HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
3961             total += now - subfacet->created;
3962         }
3963         backer->avg_subfacet_life += total / n_subfacets;
3964     }
3965     backer->avg_subfacet_life /= 2;
3966
3967     backer->avg_n_subfacet += n_subfacets;
3968     backer->avg_n_subfacet /= 2;
3969
3970     backer->max_n_subfacet = MAX(backer->max_n_subfacet, n_subfacets);
3971
3972     max_idle = subfacet_max_idle(backer);
3973     expire_subfacets(backer, max_idle);
3974
3975     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3976         struct rule *rule, *next_rule;
3977
3978         if (ofproto->backer != backer) {
3979             continue;
3980         }
3981
3982         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
3983          * has passed. */
3984         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
3985                             &ofproto->up.expirable) {
3986             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
3987         }
3988
3989         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
3990          * good time to do bond rebalancing. */
3991         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
3992             struct ofbundle *bundle;
3993
3994             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3995                 if (bundle->bond) {
3996                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
3997                 }
3998             }
3999         }
4000     }
4001
4002     return MIN(max_idle, 1000);
4003 }
4004
4005 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4006  * as 'subfacet''s statistics. */
4007 static void
4008 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4009                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4010 {
4011     struct facet *facet = subfacet->facet;
4012     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4013     struct dpif_flow_stats diff;
4014
4015     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
4016     diff.used = stats->used;
4017
4018     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4019         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4020     } else {
4021         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4022         diff.n_packets = 0;
4023     }
4024
4025     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4026         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4027     } else {
4028         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4029         diff.n_bytes = 0;
4030     }
4031
4032     ofproto->n_hit += diff.n_packets;
4033     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4034     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4035     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
4036
4037     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4038         facet_learn(facet);
4039         facet_account(facet);
4040         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4041     }
4042 }
4043
4044 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4045  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4046 static void
4047 delete_unexpected_flow(struct dpif_backer *backer,
4048                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4049 {
4050     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4051         struct ds s;
4052
4053         ds_init(&s);
4054         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4055         VLOG_WARN("unexpected flow: %s", ds_cstr(&s));
4056         ds_destroy(&s);
4057     }
4058
4059     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4060     dpif_flow_del(backer->dpif, key, key_len, NULL);
4061 }
4062
4063 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4064  *
4065  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4066  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4067  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4068  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4069  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4070  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4071  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4072  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4073  *
4074  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4075  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4076  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4077  * the hit or miss counts of br1.
4078  */
4079 static void
4080 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4081 {
4082     const struct dpif_flow_stats *stats;
4083     struct dpif_flow_dump dump;
4084     const struct nlattr *key;
4085     size_t key_len;
4086
4087     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4088     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
4089         struct subfacet *subfacet;
4090         uint32_t key_hash;
4091
4092         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4093         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4094         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4095         case SF_FAST_PATH:
4096             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4097             break;
4098
4099         case SF_SLOW_PATH:
4100             /* Stats are updated per-packet. */
4101             break;
4102
4103         case SF_NOT_INSTALLED:
4104         default:
4105             delete_unexpected_flow(backer, key, key_len);
4106             break;
4107         }
4108         run_fast_rl();
4109     }
4110     dpif_flow_dump_done(&dump);
4111
4112     update_moving_averages(backer);
4113 }
4114
4115 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4116  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4117  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4118  * fold its statistic into its rule. */
4119 static int
4120 subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *backer)
4121 {
4122     /*
4123      * Idle time histogram.
4124      *
4125      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4126      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4127      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4128      * well.
4129      *
4130      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4131      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4132      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4133      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4134      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4135      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4136      * discard.
4137      *
4138      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4139      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4140      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4141      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4142      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4143      * flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4144      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4145      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4146      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4147      * additional data).
4148      *
4149      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4150      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4151      * uninstallable subfacets.
4152      */
4153     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4154     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4155     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4156     int total, subtotal, bucket;
4157     struct subfacet *subfacet;
4158     long long int now;
4159     int i;
4160
4161     total = hmap_count(&backer->subfacets);
4162     if (total <= flow_eviction_threshold) {
4163         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4164     }
4165
4166     /* Build histogram. */
4167     now = time_msec();
4168     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4169         long long int idle = now - subfacet->used;
4170         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4171                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4172                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4173         buckets[bucket]++;
4174     }
4175
4176     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4177     subtotal = bucket = 0;
4178     do {
4179         subtotal += buckets[bucket++];
4180     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4181              subtotal < MAX(flow_eviction_threshold, total / 100));
4182
4183     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4184         struct ds s;
4185
4186         ds_init(&s);
4187         ds_put_cstr(&s, "keep");
4188         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4189             if (i == bucket) {
4190                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4191             }
4192             if (buckets[i]) {
4193                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4194             }
4195         }
4196         VLOG_INFO("%s (msec:count)", ds_cstr(&s));
4197         ds_destroy(&s);
4198     }
4199
4200     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4201 }
4202
4203 static void
4204 expire_subfacets(struct dpif_backer *backer, int dp_max_idle)
4205 {
4206     /* Cutoff time for most flows. */
4207     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4208
4209     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4210      * conservative cutoff. */
4211     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4212
4213     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4214     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4215     int n_batch;
4216
4217     n_batch = 0;
4218     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4219                         &backer->subfacets) {
4220         long long int cutoff;
4221
4222         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP
4223                                                 | SLOW_STP)
4224                   ? special_cutoff
4225                   : normal_cutoff);
4226         if (subfacet->used < cutoff) {
4227             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4228                 batch[n_batch++] = subfacet;
4229                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4230                     subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4231                     n_batch = 0;
4232                 }
4233             } else {
4234                 subfacet_destroy(subfacet);
4235             }
4236         }
4237     }
4238
4239     if (n_batch > 0) {
4240         subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4241     }
4242 }
4243
4244 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4245  * then delete it entirely. */
4246 static void
4247 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4248 {
4249     struct facet *facet, *next_facet;
4250     long long int now;
4251     uint8_t reason;
4252
4253     if (rule->up.pending) {
4254         /* We'll have to expire it later. */
4255         return;
4256     }
4257
4258     /* Has 'rule' expired? */
4259     now = time_msec();
4260     if (rule->up.hard_timeout
4261         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4262         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4263     } else if (rule->up.idle_timeout
4264                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4265         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4266     } else {
4267         return;
4268     }
4269
4270     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4271
4272     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4273      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4274     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4275         facet_remove(facet);
4276     }
4277
4278     /* Get rid of the rule. */
4279     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4280 }
4281 \f
4282 /* Facets. */
4283
4284 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4285  *
4286  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4287  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4288  *
4289  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4290  *
4291  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4292  *
4293  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4294  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4295 static struct facet *
4296 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4297              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4298 {
4299     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4300     struct facet *facet;
4301     struct match match;
4302
4303     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4304     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4305     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4306     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4307     facet->used = stats->used;
4308     facet->flow = miss->flow;
4309     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4310     facet->rule = rule;
4311
4312     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4313     list_init(&facet->subfacets);
4314     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4315     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4316
4317     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4318
4319     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4320     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4321     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4322
4323     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4324
4325     return facet;
4326 }
4327
4328 static void
4329 facet_free(struct facet *facet)
4330 {
4331     if (facet) {
4332         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4333         free(facet);
4334     }
4335 }
4336
4337 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4338  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4339 static bool
4340 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4341                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4342                     struct ofpbuf *packet)
4343 {
4344     struct odputil_keybuf keybuf;
4345     struct ofpbuf key;
4346     int error;
4347
4348     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4349     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4350                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4351
4352     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4353                          odp_actions, actions_len, packet);
4354     return !error;
4355 }
4356
4357 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4358  *
4359  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4360  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4361  *
4362  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4363  */
4364 static void
4365 facet_remove(struct facet *facet)
4366 {
4367     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4368     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4369
4370     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4371
4372     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4373     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4374         subfacet_uninstall(subfacet);
4375     }
4376
4377     /* Flush the final stats to the rule.
4378      *
4379      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4380      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4381      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4382     facet_flush_stats(facet);
4383
4384     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4385     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4386                         &facet->subfacets) {
4387         subfacet_destroy__(subfacet);
4388     }
4389     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4390     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4391     list_remove(&facet->list_node);
4392     facet_free(facet);
4393 }
4394
4395 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4396  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4397 static void
4398 facet_learn(struct facet *facet)
4399 {
4400     long long int now = time_msec();
4401
4402     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4403         return;
4404     }
4405
4406     facet->learn_rl = now + 500;
4407
4408     if (!facet->xout.has_learn
4409         && !facet->xout.has_normal
4410         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4411             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4412         return;
4413     }
4414
4415     facet_push_stats(facet, true);
4416 }
4417
4418 static void
4419 facet_account(struct facet *facet)
4420 {
4421     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4422     const struct nlattr *a;
4423     unsigned int left;
4424     ovs_be16 vlan_tci;
4425     uint64_t n_bytes;
4426
4427     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4428         return;
4429     }
4430     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4431
4432     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4433      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4434      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4435      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4436      * hash bucket.)
4437      *
4438      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4439      * be equally valid for our purpose. */
4440     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4441     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4442                              facet->xout.odp_actions.size) {
4443         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4444         struct ofport_dpif *port;
4445
4446         switch (nl_attr_type(a)) {
4447         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4448             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4449             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4450                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4451                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4452             }
4453             break;
4454
4455         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4456             vlan_tci = htons(0);
4457             break;
4458
4459         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4460             vlan = nl_attr_get(a);
4461             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4462             break;
4463         }
4464     }
4465 }
4466
4467 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4468  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4469  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4470 static bool
4471 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4472 {
4473     if (facet) {
4474         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4475         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4476         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4477
4478         if (ofpacts_len > 0 &&
4479             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4480             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4481             return true;
4482         }
4483     }
4484     return false;
4485 }
4486
4487 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4488  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4489  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4490  * its packet and byte counts before this function is called. */
4491 static void
4492 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4493 {
4494     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4495     struct subfacet *subfacet;
4496
4497     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4498         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4499         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4500     }
4501
4502     facet_push_stats(facet, false);
4503     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4504         facet_account(facet);
4505         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4506     }
4507
4508     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4509         struct ofexpired expired;
4510         expired.flow = facet->flow;
4511         expired.packet_count = facet->packet_count;
4512         expired.byte_count = facet->byte_count;
4513         expired.used = facet->used;
4514         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4515     }
4516
4517     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4518      * reinstalled. */
4519     facet_reset_counters(facet);
4520
4521     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4522     facet->tcp_flags = 0;
4523 }
4524
4525 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4526  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4527  *
4528  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4529  * instead if that is important. */
4530 static struct facet *
4531 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4532 {
4533     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4534     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4535 }
4536
4537 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4538  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4539  *
4540  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4541 static struct facet *
4542 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4543 {
4544     struct facet *facet;
4545
4546     facet = facet_find(ofproto, flow);
4547     if (facet
4548         && (ofproto->backer->need_revalidate
4549             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4550                                   facet->xout.tags))
4551         && !facet_revalidate(facet)) {
4552         return NULL;
4553     }
4554
4555     return facet;
4556 }
4557
4558 static bool
4559 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4560 {
4561     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4562
4563     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4564
4565     struct xlate_out xout;
4566     struct xlate_in xin;
4567
4568     struct rule_dpif *rule;
4569     bool ok;
4570
4571     /* Check the rule for consistency. */
4572     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
4573     if (rule != facet->rule) {
4574         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4575             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4576
4577             flow_format(&s, &facet->flow);
4578             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4579                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4580             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4581             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4582                           rule->up.table_id);
4583             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4584             ds_put_char(&s, ')');
4585
4586             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4587             ds_destroy(&s);
4588         }
4589         return false;
4590     }
4591
4592     /* Check the datapath actions for consistency. */
4593     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, rule, 0, NULL);
4594     xlate_actions(&xin, &xout);
4595
4596     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
4597         && facet->xout.slow == xout.slow;
4598     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4599         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4600
4601         flow_format(&s, &facet->flow);
4602         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
4603
4604         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4605             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
4606             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
4607                                facet->xout.odp_actions.size);
4608             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
4609             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
4610                                xout.odp_actions.size);
4611             ds_put_char(&s, ')');
4612         }
4613
4614         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
4615             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
4616         }
4617
4618         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4619         ds_destroy(&s);
4620     }
4621     xlate_out_uninit(&xout);
4622
4623     return ok;
4624 }
4625
4626 /* Re-searches the classifier for 'facet':
4627  *
4628  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
4629  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
4630  *
4631  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
4632  *     where it is and recompiles its actions anyway.
4633  *
4634  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
4635  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
4636  *
4637  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
4638 static bool
4639 facet_revalidate(struct facet *facet)
4640 {
4641     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4642     struct rule_dpif *new_rule;
4643     struct subfacet *subfacet;
4644     struct flow_wildcards wc;
4645     struct xlate_out xout;
4646     struct xlate_in xin;
4647
4648     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
4649
4650     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
4651      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
4652      * change. */
4653     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4654         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
4655         struct flow recv_flow;
4656         int error;
4657
4658         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
4659                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
4660                                 &recv_ofproto, NULL);
4661         if (error
4662             || recv_ofproto != ofproto
4663             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
4664             facet_remove(facet);
4665             return false;
4666         }
4667     }
4668
4669     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
4670     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
4671
4672     /* Calculate new datapath actions.
4673      *
4674      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
4675      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
4676      * around to properly compose it. */
4677     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, new_rule, 0, NULL);
4678     xlate_actions(&xin, &xout);
4679     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
4680
4681     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
4682      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
4683      * remove the facet and start over.
4684      *
4685      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
4686      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
4687      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
4688      * simply give up instead. */
4689     if (facet->xout.slow != xout.slow
4690         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
4691         facet_remove(facet);
4692         xlate_out_uninit(&xout);
4693         return false;
4694     }
4695
4696     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4697         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4698             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
4699                 struct dpif_flow_stats stats;
4700
4701                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
4702                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4703             }
4704         }
4705
4706         facet_flush_stats(facet);
4707
4708         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
4709         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
4710                    xout.odp_actions.size);
4711     }
4712
4713     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
4714     facet->xout.tags = xout.tags;
4715     facet->xout.slow = xout.slow;
4716     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
4717     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
4718     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
4719     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
4720     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
4721     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4722
4723     if (facet->rule != new_rule) {
4724         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
4725         list_remove(&facet->list_node);
4726         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
4727         facet->rule = new_rule;
4728         facet->used = new_rule->up.created;
4729         facet->prev_used = facet->used;
4730     }
4731
4732     xlate_out_uninit(&xout);
4733     return true;
4734 }
4735
4736 static void
4737 facet_reset_counters(struct facet *facet)
4738 {
4739     facet->packet_count = 0;
4740     facet->byte_count = 0;
4741     facet->prev_packet_count = 0;
4742     facet->prev_byte_count = 0;
4743     facet->accounted_bytes = 0;
4744 }
4745
4746 static void
4747 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
4748 {
4749     struct dpif_flow_stats stats;
4750
4751     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
4752     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
4753     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
4754
4755     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
4756     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
4757     stats.used = facet->used;
4758     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
4759
4760     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
4761         struct ofproto_dpif *ofproto =
4762             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4763
4764         struct ofport_dpif *in_port;
4765         struct xlate_in xin;
4766
4767         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
4768         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
4769         facet->prev_used = facet->used;
4770
4771         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port);
4772         if (in_port && in_port->tnl_port) {
4773             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
4774         }
4775
4776         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
4777         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
4778                                  facet->used);
4779         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
4780         update_mirror_stats(ofproto, facet->xout.mirrors, stats.n_packets,
4781                             stats.n_bytes);
4782
4783         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, facet->rule,
4784                       stats.tcp_flags, NULL);
4785         xin.resubmit_stats = &stats;
4786         xin.may_learn = may_learn;
4787         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
4788     }
4789 }
4790
4791 static void
4792 push_all_stats__(bool run_fast)
4793 {
4794     static long long int rl = LLONG_MIN;
4795     struct ofproto_dpif *ofproto;
4796
4797     if (time_msec() < rl) {
4798         return;
4799     }
4800
4801     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4802         struct cls_cursor cursor;
4803         struct facet *facet;
4804
4805         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
4806         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
4807             facet_push_stats(facet, false);
4808             if (run_fast) {
4809                 run_fast_rl();
4810             }
4811         }
4812     }
4813
4814     rl = time_msec() + 100;
4815 }
4816
4817 static void
4818 push_all_stats(void)
4819 {
4820     push_all_stats__(true);
4821 }
4822
4823 void
4824 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
4825 {
4826     rule->packet_count += stats->n_packets;
4827     rule->byte_count += stats->n_bytes;
4828     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
4829 }
4830 \f
4831 /* Subfacets. */
4832
4833 static struct subfacet *
4834 subfacet_find(struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
4835               size_t key_len, uint32_t key_hash)
4836 {
4837     struct subfacet *subfacet;
4838
4839     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
4840                              &backer->subfacets) {
4841         if (subfacet->key_len == key_len
4842             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
4843             return subfacet;
4844         }
4845     }
4846
4847     return NULL;
4848 }
4849
4850 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
4851  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
4852  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
4853  * new subfacet. */
4854 static struct subfacet *
4855 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
4856                 long long int now)
4857 {
4858     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
4859     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
4860     const struct nlattr *key = miss->key;
4861     size_t key_len = miss->key_len;
4862     uint32_t key_hash;
4863     struct subfacet *subfacet;
4864
4865     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4866
4867     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
4868         subfacet = &facet->one_subfacet;
4869     } else {
4870         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4871         if (subfacet) {
4872             if (subfacet->facet == facet) {
4873                 return subfacet;
4874             }
4875
4876             /* This shouldn't happen. */
4877             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
4878             subfacet_destroy(subfacet);
4879         }
4880
4881         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
4882     }
4883
4884     hmap_insert(&backer->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
4885     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
4886     subfacet->facet = facet;
4887     subfacet->key_fitness = key_fitness;
4888     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
4889     subfacet->key_len = key_len;
4890     subfacet->used = now;
4891     subfacet->created = now;
4892     subfacet->dp_packet_count = 0;
4893     subfacet->dp_byte_count = 0;
4894     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4895     subfacet->backer = backer;
4896
4897     backer->subfacet_add_count++;
4898     return subfacet;
4899 }
4900
4901 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
4902  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
4903 static void
4904 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
4905 {
4906     struct facet *facet = subfacet->facet;
4907     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4908
4909     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
4910     ofproto->backer->subfacet_del_count++;
4911
4912     subfacet_uninstall(subfacet);
4913     hmap_remove(&subfacet->backer->subfacets, &subfacet->hmap_node);
4914     list_remove(&subfacet->list_node);
4915     free(subfacet->key);
4916     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
4917         free(subfacet);
4918     }
4919 }
4920
4921 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
4922  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
4923 static void
4924 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
4925 {
4926     struct facet *facet = subfacet->facet;
4927
4928     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
4929         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
4930         facet_remove(facet);
4931     } else {
4932         subfacet_destroy__(subfacet);
4933     }
4934 }
4935
4936 static void
4937 subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *backer,
4938                        struct subfacet **subfacets, int n)
4939 {
4940     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4941     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4942     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4943     int i;
4944
4945     for (i = 0; i < n; i++) {
4946         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
4947         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
4948         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
4949         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
4950         opsp[i] = &ops[i];
4951     }
4952
4953     dpif_operate(backer->dpif, opsp, n);
4954     for (i = 0; i < n; i++) {
4955         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
4956         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
4957         subfacet_destroy(subfacets[i]);
4958         run_fast_rl();
4959     }
4960 }
4961
4962 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
4963  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
4964  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
4965  * since 'subfacet' was last updated.
4966  *
4967  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4968 static int
4969 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
4970                  struct dpif_flow_stats *stats)
4971 {
4972     struct facet *facet = subfacet->facet;
4973     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4974     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
4975     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
4976     size_t actions_len = odp_actions->size;
4977
4978     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
4979     enum dpif_flow_put_flags flags;
4980     int ret;
4981
4982     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
4983     if (stats) {
4984         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
4985     }
4986
4987     if (path == SF_SLOW_PATH) {
4988         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
4989                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
4990                           &actions, &actions_len);
4991     }
4992
4993     ret = dpif_flow_put(subfacet->backer->dpif, flags, subfacet->key,
4994                         subfacet->key_len, actions, actions_len, stats);
4995
4996     if (stats) {
4997         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
4998     }
4999
5000     if (!ret) {
5001         subfacet->path = path;
5002     }
5003     return ret;
5004 }
5005
5006 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5007 static void
5008 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5009 {
5010     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5011         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5012         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5013         struct dpif_flow_stats stats;
5014         int error;
5015
5016         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5017                               subfacet->key_len, &stats);
5018         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5019         if (!error) {
5020             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5021         }
5022         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5023     } else {
5024         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5025         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5026     }
5027 }
5028
5029 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5030  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5031  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5032  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5033  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5034 static void
5035 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5036                         struct dpif_flow_stats *stats)
5037 {
5038     if (stats
5039         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5040         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5041         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5042         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5043     }
5044
5045     subfacet->dp_packet_count = 0;
5046     subfacet->dp_byte_count = 0;
5047 }
5048
5049 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5050  *
5051  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5052  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5053  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5054  * that have been cleared out of the datapath. */
5055 static void
5056 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5057                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5058 {
5059     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5060         struct facet *facet = subfacet->facet;
5061
5062         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
5063         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
5064         facet->packet_count += stats->n_packets;
5065         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5066         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5067     }
5068 }
5069 \f
5070 /* Rules. */
5071
5072 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
5073  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
5074 static struct rule_dpif *
5075 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5076                  struct flow_wildcards *wc)
5077 {
5078     struct rule_dpif *rule;
5079
5080     rule = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, flow, wc, 0);
5081     if (rule) {
5082         return rule;
5083     }
5084
5085     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5086 }
5087
5088 struct rule_dpif *
5089 rule_dpif_lookup_in_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5090                           const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
5091                           uint8_t table_id)
5092 {
5093     struct cls_rule *cls_rule;
5094     struct classifier *cls;
5095     bool frag;
5096
5097     if (table_id >= N_TABLES) {
5098         return NULL;
5099     }
5100
5101     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5102     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
5103     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5104         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5105         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5106         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5107         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5108         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
5109     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
5110         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
5111         if (wc) {
5112             flow_wildcards_init_exact(wc);
5113         }
5114     } else {
5115         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
5116     }
5117     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5118 }
5119
5120 struct rule_dpif *
5121 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5122 {
5123     struct ofport_dpif *port;
5124
5125     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5126     if (!port) {
5127         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5128         return ofproto->miss_rule;
5129     }
5130
5131     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5132         return ofproto->no_packet_in_rule;
5133     }
5134     return ofproto->miss_rule;
5135 }
5136
5137 static void
5138 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5139 {
5140     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5141
5142     rule_invalidate(rule);
5143     if (clogged) {
5144         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5145         c->op = rule->up.pending;
5146         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5147     } else {
5148         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5149     }
5150 }
5151
5152 static struct rule *
5153 rule_alloc(void)
5154 {
5155     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5156     return &rule->up;
5157 }
5158
5159 static void
5160 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5161 {
5162     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5163     free(rule);
5164 }
5165
5166 static enum ofperr
5167 rule_construct(struct rule *rule_)
5168 {
5169     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5170     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5171     struct rule_dpif *victim;
5172     uint8_t table_id;
5173
5174     rule->packet_count = 0;
5175     rule->byte_count = 0;
5176
5177     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5178     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5179         struct facet *facet;
5180
5181         rule->facets = victim->facets;
5182         list_moved(&rule->facets);
5183         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5184             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5185              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5186              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5187              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5188              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5189              * seem worth it. */
5190             facet_reset_counters(facet);
5191             facet->rule = rule;
5192         }
5193     } else {
5194         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5195         list_init(&rule->facets);
5196     }
5197
5198     table_id = rule->up.table_id;
5199     if (victim) {
5200         rule->tag = victim->tag;
5201     } else if (table_id == 0) {
5202         rule->tag = 0;
5203     } else {
5204         struct flow flow;
5205
5206         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5207         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5208                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5209     }
5210
5211     complete_operation(rule);
5212     return 0;
5213 }
5214
5215 static void
5216 rule_destruct(struct rule *rule_)
5217 {
5218     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5219     struct facet *facet, *next_facet;
5220
5221     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5222         facet_revalidate(facet);
5223     }
5224
5225     complete_operation(rule);
5226 }
5227
5228 static void
5229 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5230 {
5231     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5232
5233     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5234      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5235      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5236      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5237     push_all_stats__(false);
5238
5239     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5240      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5241     *packets = rule->packet_count;
5242     *bytes = rule->byte_count;
5243 }
5244
5245 static void
5246 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5247                   struct ofpbuf *packet)
5248 {
5249     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5250     struct dpif_flow_stats stats;
5251     struct xlate_out xout;
5252     struct xlate_in xin;
5253
5254     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5255     rule_credit_stats(rule, &stats);
5256
5257     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, rule, stats.tcp_flags, packet);
5258     xin.resubmit_stats = &stats;
5259     xlate_actions(&xin, &xout);
5260
5261     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5262                         xout.odp_actions.size, packet);
5263
5264     xlate_out_uninit(&xout);
5265 }
5266
5267 static enum ofperr
5268 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5269              struct ofpbuf *packet)
5270 {
5271     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5272     ofpbuf_delete(packet);
5273     return 0;
5274 }
5275
5276 static void
5277 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5278 {
5279     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5280
5281     complete_operation(rule);
5282 }
5283 \f
5284 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5285  * May modify 'packet'.
5286  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5287 static int
5288 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5289 {
5290     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5291     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5292     struct ofpbuf key, odp_actions;
5293     struct dpif_flow_stats stats;
5294     struct odputil_keybuf keybuf;
5295     struct ofpact_output output;
5296     struct xlate_out xout;
5297     struct xlate_in xin;
5298     struct flow flow;
5299     int error;
5300
5301     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5302     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5303
5304     /* Use OFPP_NONE as the in_port to avoid special packet processing. */
5305     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_NONE, &flow);
5306     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow, ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5307                                                              OFPP_LOCAL));
5308     dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5309
5310     ofpact_init(&output.ofpact, OFPACT_OUTPUT, sizeof output);
5311     output.port = ofport->up.ofp_port;
5312     output.max_len = 0;
5313
5314     xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, 0, packet);
5315     xin.ofpacts_len = sizeof output;
5316     xin.ofpacts = &output.ofpact;
5317     xin.resubmit_stats = &stats;
5318     xlate_actions(&xin, &xout);
5319
5320     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5321                          key.data, key.size,
5322                          xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size,
5323                          packet);
5324     xlate_out_uninit(&xout);
5325
5326     if (error) {
5327         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %s (%s)",
5328                      ofproto->up.name, netdev_get_name(ofport->up.netdev),
5329                      strerror(error));
5330     }
5331
5332     ofproto->stats.tx_packets++;
5333     ofproto->stats.tx_bytes += packet->size;
5334     return error;
5335 }
5336
5337 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5338  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5339  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5340  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5341  *
5342  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5343  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5344  *
5345  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5346  * respectively. */
5347 static void
5348 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5349                   enum slow_path_reason slow,
5350                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5351                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5352 {
5353     union user_action_cookie cookie;
5354     struct ofpbuf buf;
5355
5356     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5357     cookie.slow_path.unused = 0;
5358     cookie.slow_path.reason = slow;
5359
5360     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5361     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5362         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5363         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5364     } else {
5365         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5366                              sizeof cookie.slow_path);
5367     }
5368     *actionsp = buf.data;
5369     *actions_lenp = buf.size;
5370 }
5371
5372 size_t
5373 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5374                      struct ofpbuf *odp_actions,
5375                      const struct flow *flow,
5376                      const union user_action_cookie *cookie,
5377                      const size_t cookie_size)
5378 {
5379     uint32_t pid;
5380
5381     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5382                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5383
5384     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5385 }
5386
5387
5388 static void
5389 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5390                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5391 {
5392     if (!mirrors) {
5393         return;
5394     }
5395
5396     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
5397         struct ofmirror *m;
5398
5399         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5400
5401         if (!m) {
5402             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5403              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5404              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5405              * mirror list before reaching here, but doing that would
5406              * not properly account the traffic stats we've currently
5407              * accumulated for previous mirror configuration. */
5408             continue;
5409         }
5410
5411         m->packet_count += packets;
5412         m->byte_count += bytes;
5413     }
5414 }
5415
5416 \f
5417 /* Optimized flow revalidation.
5418  *
5419  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5420  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5421  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5422  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5423  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5424  * doesn't change very often.
5425  *
5426  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5427  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5428  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5429  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5430  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5431  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5432  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5433  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5434  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5435  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5436  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5437
5438 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
5439  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5440 tag_type
5441 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
5442                    uint32_t secret)
5443 {
5444     if (minimask_is_catchall(mask)) {
5445         return 0;
5446     } else {
5447         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
5448         return tag_create_deterministic(hash);
5449     }
5450 }
5451
5452 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5453  * taggability of that table.
5454  *
5455  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5456  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5457  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5458  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5459  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5460  * will incorrectly skip revalidation. */
5461 static void
5462 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5463 {
5464     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5465     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
5466     struct cls_table *catchall, *other;
5467     struct cls_table *t;
5468
5469     catchall = other = NULL;
5470
5471     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
5472     case 0:
5473         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5474          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5475          * yet. */
5476         break;
5477
5478     case 1:
5479     case 2:
5480         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
5481             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5482                 catchall = t;
5483             } else if (!other) {
5484                 other = t;
5485             } else {
5486                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5487                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5488                 other = NULL;
5489             }
5490         }
5491         break;
5492
5493     default:
5494         /* Can't tag this table. */
5495         break;
5496     }
5497
5498     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5499         table->catchall_table = catchall;
5500         table->other_table = other;
5501         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5502     }
5503 }
5504
5505 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5506  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5507  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5508  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5509  *
5510  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5511  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5512 static void
5513 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5514 {
5515     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5516
5517     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5518
5519     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
5520         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5521
5522         if (table->other_table && rule->tag) {
5523             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
5524         } else {
5525             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5526         }
5527     }
5528 }
5529 \f
5530 static bool
5531 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5532                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5533 {
5534     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5535     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5536         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5537         return true;
5538     } else {
5539         return false;
5540     }
5541 }
5542
5543 static enum ofperr
5544 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5545            const struct flow *flow,
5546            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
5547 {
5548     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5549     struct odputil_keybuf keybuf;
5550     struct dpif_flow_stats stats;
5551     struct xlate_out xout;
5552     struct xlate_in xin;
5553     struct ofpbuf key;
5554
5555
5556     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5557     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
5558                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5559
5560     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5561
5562     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, NULL, stats.tcp_flags, packet);
5563     xin.resubmit_stats = &stats;
5564     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
5565     xin.ofpacts = ofpacts;
5566
5567     xlate_actions(&xin, &xout);
5568     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
5569                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
5570     xlate_out_uninit(&xout);
5571
5572     return 0;
5573 }
5574 \f
5575 /* NetFlow. */
5576
5577 static int
5578 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5579             const struct netflow_options *netflow_options)
5580 {
5581     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5582
5583     if (netflow_options) {
5584         if (!ofproto->netflow) {
5585             ofproto->netflow = netflow_create();
5586         }
5587         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5588     } else {
5589         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5590         ofproto->netflow = NULL;
5591         return 0;
5592     }
5593 }
5594
5595 static void
5596 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5597                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5598 {
5599     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5600
5601     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
5602 }
5603
5604 static void
5605 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5606 {
5607     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5608         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5609         struct subfacet *subfacet;
5610         struct ofexpired expired;
5611
5612         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5613             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5614                 struct dpif_flow_stats stats;
5615
5616                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
5617                                  &stats);
5618                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5619             }
5620         }
5621
5622         expired.flow = facet->flow;
5623         expired.packet_count = facet->packet_count;
5624         expired.byte_count = facet->byte_count;
5625         expired.used = facet->used;
5626         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5627     }
5628 }
5629
5630 static void
5631 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5632 {
5633     struct cls_cursor cursor;
5634     struct facet *facet;
5635
5636     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5637     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5638         send_active_timeout(ofproto, facet);
5639     }
5640 }
5641 \f
5642 static struct ofproto_dpif *
5643 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5644 {
5645     struct ofproto_dpif *ofproto;
5646
5647     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5648                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5649         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5650             return ofproto;
5651         }
5652     }
5653     return NULL;
5654 }
5655
5656 static void
5657 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5658                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5659 {
5660     struct ofproto_dpif *ofproto;
5661
5662     if (argc > 1) {
5663         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5664         if (!ofproto) {
5665             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5666             return;
5667         }
5668         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5669     } else {
5670         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5671             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5672         }
5673     }
5674
5675     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
5676 }
5677
5678 static void
5679 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5680                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5681 {
5682     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5683     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5684     const struct mac_entry *e;
5685
5686     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5687     if (!ofproto) {
5688         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5689         return;
5690     }
5691
5692     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5693     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5694         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5695         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5696                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
5697                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
5698                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
5699     }
5700     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
5701     ds_destroy(&ds);
5702 }
5703
5704 struct trace_ctx {
5705     struct xlate_out xout;
5706     struct xlate_in xin;
5707     struct flow flow;
5708     struct ds *result;
5709 };
5710
5711 static void
5712 trace_format_rule(struct ds *result, int level, const struct rule_dpif *rule)
5713 {
5714     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5715     if (!rule) {
5716         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5717         return;
5718     }
5719
5720     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5721                   rule ? rule->up.table_id : 0, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5722     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5723     ds_put_char(result, '\n');
5724
5725     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5726     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5727     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
5728     ds_put_char(result, '\n');
5729 }
5730
5731 static void
5732 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5733                   struct trace_ctx *trace)
5734 {
5735     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5736     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5737     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
5738         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5739     } else {
5740         flow_format(result, &trace->xin.flow);
5741         trace->flow = trace->xin.flow;
5742     }
5743     ds_put_char(result, '\n');
5744 }
5745
5746 static void
5747 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5748                   struct trace_ctx *trace)
5749 {
5750     size_t i;
5751
5752     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5753     ds_put_format(result, "%s:", title);
5754     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5755         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5756     }
5757     ds_put_char(result, '\n');
5758 }
5759
5760 static void
5761 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
5762                  struct trace_ctx *trace)
5763 {
5764     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
5765
5766     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5767     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5768     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
5769     ds_put_char(result, '\n');
5770 }
5771
5772 static void
5773 trace_resubmit(struct xlate_in *xin, struct rule_dpif *rule, int recurse)
5774 {
5775     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5776     struct ds *result = trace->result;
5777
5778     ds_put_char(result, '\n');
5779     trace_format_flow(result, recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5780     trace_format_regs(result, recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5781     trace_format_odp(result,  recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
5782     trace_format_rule(result, recurse + 1, rule);
5783 }
5784
5785 static void
5786 trace_report(struct xlate_in *xin, const char *s, int recurse)
5787 {
5788     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5789     struct ds *result = trace->result;
5790
5791     ds_put_char_multiple(result, '\t', recurse);
5792     ds_put_cstr(result, s);
5793     ds_put_char(result, '\n');
5794 }
5795
5796 static void
5797 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5798                       void *aux OVS_UNUSED)
5799 {
5800     const struct dpif_backer *backer;
5801     struct ofproto_dpif *ofproto;
5802     struct ofpbuf odp_key;
5803     struct ofpbuf *packet;
5804     struct ds result;
5805     struct flow flow;
5806     char *s;
5807
5808     packet = NULL;
5809     backer = NULL;
5810     ds_init(&result);
5811     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5812
5813     /* Handle "-generate" or a hex string as the last argument. */
5814     if (!strcmp(argv[argc - 1], "-generate")) {
5815         packet = ofpbuf_new(0);
5816         argc--;
5817     } else {
5818         const char *error = eth_from_hex(argv[argc - 1], &packet);
5819         if (!error) {
5820             argc--;
5821         } else if (argc == 4) {
5822             /* The 3-argument form must end in "-generate' or a hex string. */
5823             unixctl_command_reply_error(conn, error);
5824             goto exit;
5825         }
5826     }
5827
5828     /* Parse the flow and determine whether a datapath or
5829      * bridge is specified. If function odp_flow_key_from_string()
5830      * returns 0, the flow is a odp_flow. If function
5831      * parse_ofp_exact_flow() returns 0, the flow is a br_flow. */
5832     if (!odp_flow_key_from_string(argv[argc - 1], NULL, &odp_key)) {
5833         /* If the odp_flow is the second argument,
5834          * the datapath name is the first argument. */
5835         if (argc == 3) {
5836             const char *dp_type;
5837             if (!strncmp(argv[1], "ovs-", 4)) {
5838                 dp_type = argv[1] + 4;
5839             } else {
5840                 dp_type = argv[1];
5841             }
5842             backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, dp_type);
5843             if (!backer) {
5844                 unixctl_command_reply_error(conn, "Cannot find datapath "
5845                                "of this name");
5846                 goto exit;
5847             }
5848         } else {
5849             /* No datapath name specified, so there should be only one
5850              * datapath. */
5851             struct shash_node *node;
5852             if (shash_count(&all_dpif_backers) != 1) {
5853                 unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify datapath "
5854                          "name, there is more than one type of datapath");
5855                 goto exit;
5856             }
5857             node = shash_first(&all_dpif_backers);
5858             backer = node->data;
5859         }
5860
5861         /* Extract the ofproto_dpif object from the ofproto_receive()
5862          * function. */
5863         if (ofproto_receive(backer, NULL, odp_key.data,
5864                             odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL)) {
5865             unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid datapath flow");
5866             goto exit;
5867         }
5868         ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
5869     } else if (!parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[argc - 1])) {
5870         if (argc != 3) {
5871             unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify bridge name");
5872             goto exit;
5873         }
5874
5875         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5876         if (!ofproto) {
5877             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown bridge name");
5878             goto exit;
5879         }
5880     } else {
5881         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
5882         goto exit;
5883     }
5884
5885     /* Generate a packet, if requested. */
5886     if (packet) {
5887         if (!packet->size) {
5888             flow_compose(packet, &flow);
5889         } else {
5890             ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
5891             s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
5892             ds_put_cstr(&result, s);
5893             free(s);
5894
5895             /* Use the metadata from the flow and the packet argument
5896              * to reconstruct the flow. */
5897             flow_extract(packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark, NULL,
5898                          flow.in_port, &flow);
5899         }
5900     }
5901
5902     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &result);
5903     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
5904
5905 exit:
5906     ds_destroy(&result);
5907     ofpbuf_delete(packet);
5908     ofpbuf_uninit(&odp_key);
5909 }
5910
5911 void
5912 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5913               const struct ofpbuf *packet, struct ds *ds)
5914 {
5915     struct rule_dpif *rule;
5916
5917     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
5918     flow_format(ds, flow);
5919     ds_put_char(ds, '\n');
5920
5921     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
5922
5923     trace_format_rule(ds, 0, rule);
5924     if (rule == ofproto->miss_rule) {
5925         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
5926     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
5927         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
5928                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
5929     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
5930         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
5931                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
5932     }
5933
5934     if (rule) {
5935         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5936         struct ofpbuf odp_actions;
5937         struct trace_ctx trace;
5938         struct match match;
5939         uint8_t tcp_flags;
5940
5941         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
5942         trace.result = ds;
5943         trace.flow = *flow;
5944         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
5945                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5946         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, rule, tcp_flags, packet);
5947         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
5948         trace.xin.report_hook = trace_report;
5949
5950         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
5951
5952         ds_put_char(ds, '\n');
5953         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
5954
5955         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
5956         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
5957         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
5958         ds_put_char(ds, '\n');
5959
5960         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
5961         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
5962                            trace.xout.odp_actions.size);
5963
5964         if (trace.xout.slow) {
5965             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
5966                         "slow path because it:");
5967             switch (trace.xout.slow) {
5968             case SLOW_CFM:
5969                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
5970                 break;
5971             case SLOW_LACP:
5972                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
5973                 break;
5974             case SLOW_STP:
5975                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
5976                 break;
5977             case SLOW_BFD:
5978                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of BFD packets.");
5979                 break;
5980             case SLOW_CONTROLLER:
5981                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
5982                             "to the OpenFlow controller.");
5983                 break;
5984             case __SLOW_MAX:
5985                 NOT_REACHED();
5986             }
5987         }
5988
5989         xlate_out_uninit(&trace.xout);
5990     }
5991 }
5992
5993 static void
5994 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
5995                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
5996 {
5997     clogged = true;
5998     unixctl_command_reply(conn, NULL);
5999 }
6000
6001 static void
6002 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6003                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6004 {
6005     clogged = false;
6006     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6007 }
6008
6009 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6010  * 'reply' describing the results. */
6011 static void
6012 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6013 {
6014     struct cls_cursor cursor;
6015     struct facet *facet;
6016     int errors;
6017
6018     errors = 0;
6019     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6020     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6021         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6022             errors++;
6023         }
6024     }
6025     if (errors) {
6026         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
6027     }
6028
6029     if (errors) {
6030         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6031                       ofproto->up.name, errors);
6032     } else {
6033         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6034     }
6035 }
6036
6037 static void
6038 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6039                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6040 {
6041     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6042     struct ofproto_dpif *ofproto;
6043
6044     if (argc > 1) {
6045         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6046         if (!ofproto) {
6047             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
6048                                         "ofproto/list for help)");
6049             return;
6050         }
6051         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6052     } else {
6053         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6054             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6055         }
6056     }
6057
6058     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
6059     ds_destroy(&reply);
6060 }
6061
6062 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
6063  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
6064  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
6065 static const struct shash_node **
6066 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
6067 {
6068     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6069
6070     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6071         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
6072         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
6073     }
6074
6075     return shash_sort(ofproto_shash);
6076 }
6077
6078 static void
6079 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6080                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
6081                               void *aux OVS_UNUSED)
6082 {
6083     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6084     struct shash ofproto_shash;
6085     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
6086     int i;
6087
6088     shash_init(&ofproto_shash);
6089     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6090     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6091         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
6092         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
6093     }
6094
6095     shash_destroy(&ofproto_shash);
6096     free(sorted_ofprotos);
6097
6098     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6099     ds_destroy(&ds);
6100 }
6101
6102 static void
6103 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
6104               const struct avg_subfacet_rates *rates)
6105 {
6106     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
6107                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
6108 }
6109
6110 static void
6111 dpif_show_backer(const struct dpif_backer *backer, struct ds *ds)
6112 {
6113     const struct shash_node **ofprotos;
6114     struct ofproto_dpif *ofproto;
6115     struct shash ofproto_shash;
6116     uint64_t n_hit, n_missed;
6117     long long int minutes;
6118     size_t i;
6119
6120     n_hit = n_missed = 0;
6121     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6122         if (ofproto->backer == backer) {
6123             n_missed += ofproto->n_missed;
6124             n_hit += ofproto->n_hit;
6125         }
6126     }
6127
6128     ds_put_format(ds, "%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6129                   dpif_name(backer->dpif), n_hit, n_missed);
6130     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %u, max: %u,"
6131                   " life span: %lldms\n", hmap_count(&backer->subfacets),
6132                   backer->avg_n_subfacet, backer->max_n_subfacet,
6133                   backer->avg_subfacet_life);
6134
6135     minutes = (time_msec() - backer->created) / (1000 * 60);
6136     if (minutes >= 60) {
6137         show_dp_rates(ds, "\thourly avg:", &backer->hourly);
6138     }
6139     if (minutes >= 60 * 24) {
6140         show_dp_rates(ds, "\tdaily avg:",  &backer->daily);
6141     }
6142     show_dp_rates(ds, "\toverall avg:",  &backer->lifetime);
6143
6144     shash_init(&ofproto_shash);
6145     ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6146     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6147         struct ofproto_dpif *ofproto = ofprotos[i]->data;
6148         const struct shash_node **ports;
6149         size_t j;
6150
6151         if (ofproto->backer != backer) {
6152             continue;
6153         }
6154
6155         ds_put_format(ds, "\t%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6156                       ofproto->up.name, ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
6157
6158         ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
6159         for (j = 0; j < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); j++) {
6160             const struct shash_node *node = ports[j];
6161             struct ofport *ofport = node->data;
6162             struct smap config;
6163             uint32_t odp_port;
6164
6165             ds_put_format(ds, "\t\t%s %u/", netdev_get_name(ofport->netdev),
6166                           ofport->ofp_port);
6167
6168             odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
6169             if (odp_port != OVSP_NONE) {
6170                 ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
6171             } else {
6172                 ds_put_cstr(ds, "none:");
6173             }
6174
6175             ds_put_format(ds, " (%s", netdev_get_type(ofport->netdev));
6176
6177             smap_init(&config);
6178             if (!netdev_get_config(ofport->netdev, &config)) {
6179                 const struct smap_node **nodes;
6180                 size_t i;
6181
6182                 nodes = smap_sort(&config);
6183                 for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
6184                     const struct smap_node *node = nodes[i];
6185                     ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
6186                                   node->key, node->value);
6187                 }
6188                 free(nodes);
6189             }
6190             smap_destroy(&config);
6191
6192             ds_put_char(ds, ')');
6193             ds_put_char(ds, '\n');
6194         }
6195         free(ports);
6196     }
6197     shash_destroy(&ofproto_shash);
6198     free(ofprotos);
6199 }
6200
6201 static void
6202 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6203                           const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6204 {
6205     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6206     const struct shash_node **backers;
6207     int i;
6208
6209     backers = shash_sort(&all_dpif_backers);
6210     for (i = 0; i < shash_count(&all_dpif_backers); i++) {
6211         dpif_show_backer(backers[i]->data, &ds);
6212     }
6213     free(backers);
6214
6215     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6216     ds_destroy(&ds);
6217 }
6218
6219 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
6220  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
6221  * both xlate caching and kernel wildcarding.
6222  *
6223  * It's important to note that in the output the flow description uses
6224  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
6225  *
6226  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
6227  * documented in the man page. */
6228 static void
6229 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
6230                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6231                                     void *aux OVS_UNUSED)
6232 {
6233     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6234     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6235     long long int now = time_msec();
6236     struct cls_cursor cursor;
6237     struct facet *facet;
6238
6239     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6240     if (!ofproto) {
6241         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6242         return;
6243     }
6244
6245     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6246     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6247         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
6248         ds_put_cstr(&ds, ", ");
6249         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%zu, ", list_size(&facet->subfacets));
6250         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
6251         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
6252         if (facet->xout.slow) {
6253             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6254             const struct nlattr *actions;
6255             size_t actions_len;
6256
6257             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6258                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6259                               &actions, &actions_len);
6260             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6261         } else {
6262             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6263                                facet->xout.odp_actions.size);
6264         }
6265         ds_put_cstr(&ds, "\n");
6266     }
6267
6268     ds_chomp(&ds, '\n');
6269     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6270     ds_destroy(&ds);
6271 }
6272
6273 static void
6274 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
6275                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6276                                 void *aux OVS_UNUSED)
6277 {
6278     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6279     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6280     struct subfacet *subfacet;
6281
6282     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6283     if (!ofproto) {
6284         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6285         return;
6286     }
6287
6288     update_stats(ofproto->backer);
6289
6290     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->backer->subfacets) {
6291         struct facet *facet = subfacet->facet;
6292
6293         if (ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
6294             continue;
6295         }
6296
6297         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
6298
6299         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
6300                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
6301         if (subfacet->used) {
6302             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
6303                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
6304         } else {
6305             ds_put_format(&ds, "never");
6306         }
6307         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
6308             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
6309             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
6310         }
6311
6312         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
6313         if (facet->xout.slow) {
6314             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6315             const struct nlattr *actions;
6316             size_t actions_len;
6317
6318             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6319                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6320                               &actions, &actions_len);
6321             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6322         } else {
6323             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6324                                facet->xout.odp_actions.size);
6325         }
6326         ds_put_char(&ds, '\n');
6327     }
6328
6329     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6330     ds_destroy(&ds);
6331 }
6332
6333 static void
6334 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
6335                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6336                                void *aux OVS_UNUSED)
6337 {
6338     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6339     struct ofproto_dpif *ofproto;
6340
6341     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6342     if (!ofproto) {
6343         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6344         return;
6345     }
6346
6347     flush(&ofproto->up);
6348
6349     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6350     ds_destroy(&ds);
6351 }
6352
6353 static void
6354 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6355 {
6356     static bool registered;
6357     if (registered) {
6358         return;
6359     }
6360     registered = true;
6361
6362     unixctl_command_register(
6363         "ofproto/trace",
6364         "[dp_name]|bridge odp_flow|br_flow [-generate|packet]",
6365         1, 3, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6366     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6367                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6368     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6369                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6370     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6371                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6372     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6373                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6374     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6375                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6376     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
6377                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
6378     unixctl_command_register("dpif/show", "", 0, 0, ofproto_unixctl_dpif_show,
6379                              NULL);
6380     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
6381                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
6382     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
6383                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
6384     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
6385                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
6386 }
6387 \f
6388 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6389  *
6390  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6391  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6392  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6393  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6394
6395 static int
6396 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6397 {
6398     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6399     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6400
6401     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6402         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6403         return 0;
6404     }
6405
6406     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
6407
6408     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6409         vsp_remove(ofport);
6410     }
6411     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6412         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6413          * themselves be part of a bundle. */
6414         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6415     }
6416
6417     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6418     ofport->vlandev_vid = vid;
6419
6420     if (realdev_ofp_port) {
6421         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6422     }
6423
6424     return 0;
6425 }
6426
6427 static uint32_t
6428 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6429 {
6430     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
6431 }
6432
6433 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
6434  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
6435  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
6436  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
6437  *
6438  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
6439  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
6440 uint16_t
6441 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6442                        uint16_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6443 {
6444     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6445         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6446         const struct vlan_splinter *vsp;
6447
6448         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6449                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6450                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6451             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6452                 && vsp->vid == vid) {
6453                 return vsp->vlandev_ofp_port;
6454             }
6455         }
6456     }
6457     return realdev_ofp_port;
6458 }
6459
6460 static struct vlan_splinter *
6461 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
6462 {
6463     struct vlan_splinter *vsp;
6464
6465     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6466                              &ofproto->vlandev_map) {
6467         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6468             return vsp;
6469         }
6470     }
6471
6472     return NULL;
6473 }
6474
6475 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
6476  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
6477  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
6478  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
6479  * eth0 and store 9 in '*vid'.
6480  *
6481  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
6482  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
6483  * always does.*/
6484 static uint16_t
6485 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6486                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6487 {
6488     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6489         const struct vlan_splinter *vsp;
6490
6491         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6492         if (vsp) {
6493             if (vid) {
6494                 *vid = vsp->vid;
6495             }
6496             return vsp->realdev_ofp_port;
6497         }
6498     }
6499     return 0;
6500 }
6501
6502 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
6503  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
6504  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
6505  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
6506  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
6507  * making any changes. */
6508 static bool
6509 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
6510 {
6511     uint16_t realdev;
6512     int vid;
6513
6514     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
6515     if (!realdev) {
6516         return false;
6517     }
6518
6519     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
6520      * the VLAN device's VLAN ID. */
6521     flow->in_port = realdev;
6522     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
6523     return true;
6524 }
6525
6526 static void
6527 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6528 {
6529     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6530     struct vlan_splinter *vsp;
6531
6532     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6533     if (vsp) {
6534         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6535         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6536         free(vsp);
6537
6538         port->realdev_ofp_port = 0;
6539     } else {
6540         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6541     }
6542 }
6543
6544 static void
6545 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6546 {
6547     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6548
6549     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6550         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6551             == realdev_ofp_port)) {
6552         struct vlan_splinter *vsp;
6553
6554         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6555         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6556                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6557         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6558                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6559         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6560         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6561         vsp->vid = vid;
6562
6563         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6564     } else {
6565         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6566     }
6567 }
6568
6569 uint32_t
6570 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
6571 {
6572     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6573     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
6574 }
6575
6576 static struct ofport_dpif *
6577 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
6578 {
6579     struct ofport_dpif *port;
6580
6581     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
6582                              hash_int(odp_port, 0),
6583                              &backer->odp_to_ofport_map) {
6584         if (port->odp_port == odp_port) {
6585             return port;
6586         }
6587     }
6588
6589     return NULL;
6590 }
6591
6592 static uint16_t
6593 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
6594 {
6595     struct ofport_dpif *port;
6596
6597     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
6598     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
6599         return port->up.ofp_port;
6600     } else {
6601         return OFPP_NONE;
6602     }
6603 }
6604
6605 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
6606  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
6607  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
6608  * (about .37). */
6609 static void
6610 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
6611 {
6612     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
6613 }
6614
6615 static void
6616 update_moving_averages(struct dpif_backer *backer)
6617 {
6618     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
6619     long long int minutes = (time_msec() - backer->created) / min_ms;
6620
6621     if (minutes > 0) {
6622         backer->lifetime.add_rate = (double) backer->total_subfacet_add_count
6623             / minutes;
6624         backer->lifetime.del_rate = (double) backer->total_subfacet_del_count
6625             / minutes;
6626     } else {
6627         backer->lifetime.add_rate = 0.0;
6628         backer->lifetime.del_rate = 0.0;
6629     }
6630
6631     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
6632     if (time_msec() - backer->last_minute >= min_ms) {
6633         exp_mavg(&backer->hourly.add_rate, 60, backer->subfacet_add_count);
6634         exp_mavg(&backer->hourly.del_rate, 60, backer->subfacet_del_count);
6635
6636         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
6637         if ((backer->last_minute - backer->created) / min_ms % 60 == 59) {
6638             exp_mavg(&backer->daily.add_rate, 24, backer->hourly.add_rate);
6639             exp_mavg(&backer->daily.del_rate, 24, backer->hourly.del_rate);
6640         }
6641
6642         backer->total_subfacet_add_count += backer->subfacet_add_count;
6643         backer->total_subfacet_del_count += backer->subfacet_del_count;
6644         backer->subfacet_add_count = 0;
6645         backer->subfacet_del_count = 0;
6646         backer->last_minute += min_ms;
6647     }
6648 }
6649
6650 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6651     init,
6652     enumerate_types,
6653     enumerate_names,
6654     del,
6655     port_open_type,
6656     type_run,
6657     type_run_fast,
6658     type_wait,
6659     alloc,
6660     construct,
6661     destruct,
6662     dealloc,
6663     run,
6664     run_fast,
6665     wait,
6666     get_memory_usage,
6667     flush,
6668     get_features,
6669     get_tables,
6670     port_alloc,
6671     port_construct,
6672     port_destruct,
6673     port_dealloc,
6674     port_modified,
6675     port_reconfigured,
6676     port_query_by_name,
6677     port_add,
6678     port_del,
6679     port_get_stats,
6680     port_dump_start,
6681     port_dump_next,
6682     port_dump_done,
6683     port_poll,
6684     port_poll_wait,
6685     port_is_lacp_current,
6686     NULL,                       /* rule_choose_table */
6687     rule_alloc,
6688     rule_construct,
6689     rule_destruct,
6690     rule_dealloc,
6691     rule_get_stats,
6692     rule_execute,
6693     rule_modify_actions,
6694     set_frag_handling,
6695     packet_out,
6696     set_netflow,
6697     get_netflow_ids,
6698     set_sflow,
6699     set_ipfix,
6700     set_cfm,
6701     get_cfm_status,
6702     set_bfd,
6703     get_bfd_status,
6704     set_stp,
6705     get_stp_status,
6706     set_stp_port,
6707     get_stp_port_status,
6708     set_queues,
6709     bundle_set,
6710     bundle_remove,
6711     mirror_set,
6712     mirror_get_stats,
6713     set_flood_vlans,
6714     is_mirror_output_bundle,
6715     forward_bpdu_changed,
6716     set_mac_table_config,
6717     set_realdev,
6718 };