2eaec8214a03f26b95f3ac6c363643486de1bbab
[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 COVERAGE_DEFINE(subfacet_install_fail);
73
74 struct flow_miss;
75 struct facet;
76
77 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
78                                           const struct flow *,
79                                           struct flow_wildcards *wc);
80
81 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
82 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
83
84 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
85 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
86                                 mirror_mask_t mirrors,
87                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
88
89 static void bundle_remove(struct ofport *);
90 static void bundle_update(struct ofbundle *);
91 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
92 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
93 static void bundle_run(struct ofbundle *);
94 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
95
96 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
97 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
98 static int set_stp_port(struct ofport *,
99                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
100
101 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
102                               enum slow_path_reason,
103                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
104                               const struct nlattr **actionsp,
105                               size_t *actions_lenp);
106
107 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
108  * states:
109  *
110  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
111  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
112  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
113  *     subfacet.
114  *
115  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
116  *
117  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
118  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
119  */
120 enum subfacet_path {
121     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
122     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
123     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
124 };
125
126 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
127  *
128  * See also the large comment on struct facet. */
129 struct subfacet {
130     /* Owners. */
131     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
132     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
133     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
134     struct dpif_backer *backer; /* Owning backer. */
135
136     enum odp_key_fitness key_fitness;
137     struct nlattr *key;
138     int key_len;
139
140     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
141     long long int created;      /* Time created. */
142
143     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
144     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
145
146     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
147 };
148
149 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
150
151 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
152                                         long long int now);
153 static struct subfacet *subfacet_find(struct dpif_backer *,
154                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
155                                       uint32_t key_hash);
156 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
157 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
158 static void subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *,
159                                    struct subfacet **, int n);
160 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
161                                     struct dpif_flow_stats *);
162 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
163                                   const struct dpif_flow_stats *);
164 static int subfacet_install(struct subfacet *,
165                             const struct ofpbuf *odp_actions,
166                             struct dpif_flow_stats *);
167 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
168
169 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
170  *
171  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
172  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
173  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
174  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
175  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
176  * description in "struct xlate_out" for more details.)
177  *
178  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
179  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
180  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
181  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
182  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
183  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
184  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
185  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
186  *
187  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
188  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
189 struct facet {
190     /* Owners. */
191     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
192     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
193     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
194
195     /* Owned data. */
196     struct list subfacets;
197     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
198
199     /* Key. */
200     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
201     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
202
203     /* These statistics:
204      *
205      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
206      *     dpif_execute().
207      *
208      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
209      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
210      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
211      *
212      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
213      *     datapath for any existing subfacet.
214      */
215     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
216     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
217
218     /* Resubmit statistics. */
219     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
220     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
221     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
222
223     /* Accounting. */
224     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
225     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
226     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
227
228     struct xlate_out xout;
229
230     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
231      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
232      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
233      * always be valid, since it could have been removed after newer
234      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
235     struct subfacet one_subfacet;
236
237     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
238 };
239
240 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
241                                   struct xlate_out *,
242                                   struct dpif_flow_stats *);
243 static void facet_remove(struct facet *);
244 static void facet_free(struct facet *);
245
246 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
247 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
248                                         const struct flow *);
249 static bool facet_revalidate(struct facet *);
250 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
251
252 static void facet_flush_stats(struct facet *);
253
254 static void facet_reset_counters(struct facet *);
255 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
256 static void facet_learn(struct facet *);
257 static void facet_account(struct facet *);
258 static void push_all_stats(void);
259
260 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
261
262 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
263  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
264  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
265 struct priority_to_dscp {
266     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
267     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
268
269     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
270 };
271
272 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
273  *
274  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
275  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
276  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
277  * widespread use, we will delete these interfaces. */
278 struct vlan_splinter {
279     struct hmap_node realdev_vid_node;
280     struct hmap_node vlandev_node;
281     ofp_port_t realdev_ofp_port;
282     ofp_port_t vlandev_ofp_port;
283     int vid;
284 };
285
286 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
287 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
288 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid);
289
290 static ofp_port_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
291                                        odp_port_t odp_port);
292
293 static struct ofport_dpif *
294 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
295 {
296     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
297 }
298
299 static void port_run(struct ofport_dpif *);
300 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
301 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
302 static int set_bfd(struct ofport *, const struct smap *);
303 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
304 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
305 static void ofport_update_peer(struct ofport_dpif *);
306 static void run_fast_rl(void);
307
308 struct dpif_completion {
309     struct list list_node;
310     struct ofoperation *op;
311 };
312
313 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
314  * coverage counters.
315  *
316  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
317  *
318  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
319  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
320  * now. */
321 enum revalidate_reason {
322     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
323     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
324     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
325     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
326     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
327 };
328 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
329 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
330 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
331 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
332 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
333
334 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
335  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
336  * would use facets. */
337 struct drop_key {
338     struct hmap_node hmap_node;
339     struct nlattr *key;
340     size_t key_len;
341 };
342
343 struct avg_subfacet_rates {
344     double add_rate;   /* Moving average of new flows created per minute. */
345     double del_rate;   /* Moving average of flows deleted per minute. */
346 };
347
348 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
349 struct dpif_backer {
350     char *type;
351     int refcount;
352     struct dpif *dpif;
353     struct timer next_expiration;
354     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
355
356     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
357
358     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
359     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
360     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
361
362     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
363     bool recv_set_enable; /* Enables or disables receiving packets. */
364
365     struct hmap subfacets;
366     struct governor *governor;
367
368     /* Subfacet statistics.
369      *
370      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
371      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
372      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
373      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
374      * performance in new situations.  */
375     long long int created;           /* Time when it is created. */
376     unsigned max_n_subfacet;         /* Maximum number of flows */
377     unsigned avg_n_subfacet;         /* Average number of flows. */
378     long long int avg_subfacet_life; /* Average life span of subfacets. */
379
380     /* The average number of subfacets... */
381     struct avg_subfacet_rates hourly;   /* ...over the last hour. */
382     struct avg_subfacet_rates daily;    /* ...over the last day. */
383     struct avg_subfacet_rates lifetime; /* ...over the switch lifetime. */
384     long long int last_minute;          /* Last time 'hourly' was updated. */
385
386     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
387     unsigned subfacet_add_count;
388     unsigned subfacet_del_count;
389
390     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
391     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
392     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
393 };
394
395 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
396 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
397
398 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
399 static struct ofport_dpif *
400 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, odp_port_t odp_port);
401 static void update_moving_averages(struct dpif_backer *backer);
402
403 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
404  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
405 static bool clogged;
406
407 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
408 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
409
410 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
411
412 /* Upcalls. */
413 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
414 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
415
416 /* Flow expiration. */
417 static int expire(struct dpif_backer *);
418
419 /* NetFlow. */
420 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
421
422 /* Utilities. */
423 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
424
425 /* Global variables. */
426 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
427
428 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
429 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
430 \f
431 /* Factory functions. */
432
433 static void
434 init(const struct shash *iface_hints)
435 {
436     struct shash_node *node;
437
438     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
439     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
440         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
441         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
442
443         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
444         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
445         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
446
447         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
448     }
449 }
450
451 static void
452 enumerate_types(struct sset *types)
453 {
454     dp_enumerate_types(types);
455 }
456
457 static int
458 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
459 {
460     struct ofproto_dpif *ofproto;
461
462     sset_clear(names);
463     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
464         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
465             continue;
466         }
467         sset_add(names, ofproto->up.name);
468     }
469
470     return 0;
471 }
472
473 static int
474 del(const char *type, const char *name)
475 {
476     struct dpif *dpif;
477     int error;
478
479     error = dpif_open(name, type, &dpif);
480     if (!error) {
481         error = dpif_delete(dpif);
482         dpif_close(dpif);
483     }
484     return error;
485 }
486 \f
487 static const char *
488 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
489 {
490     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
491 }
492
493 /* Type functions. */
494
495 static struct ofproto_dpif *
496 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
497 {
498     struct ofproto_dpif *ofproto;
499
500     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
501         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
502             return ofproto;
503         }
504     }
505
506     return NULL;
507 }
508
509 static int
510 type_run(const char *type)
511 {
512     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
513     struct dpif_backer *backer;
514     char *devname;
515     int error;
516
517     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
518     if (!backer) {
519         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
520          * created on demand. */
521         return 0;
522     }
523
524     dpif_run(backer->dpif);
525
526     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
527      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
528      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
529      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
530      * here instead. */
531     if (time_msec() > push_timer) {
532         push_timer = time_msec() + 2000;
533         push_all_stats();
534     }
535
536     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
537      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
538      * packets from the datapath. */
539     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
540         backer->recv_set_enable = true;
541
542         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
543         if (error) {
544             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
545             return error;
546         }
547         dpif_flow_flush(backer->dpif);
548         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
549     }
550
551     if (backer->need_revalidate
552         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
553         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
554         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
555         struct ofproto_dpif *ofproto;
556         struct simap_node *node;
557         struct simap tmp_backers;
558
559         /* Handle tunnel garbage collection. */
560         simap_init(&tmp_backers);
561         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
562
563         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
564             struct ofport_dpif *iter;
565
566             if (backer != ofproto->backer) {
567                 continue;
568             }
569
570             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
571                 char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
572                 const char *dp_port;
573
574                 if (!iter->tnl_port) {
575                     continue;
576                 }
577
578                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev,
579                                                      namebuf, sizeof namebuf);
580                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
581                 if (node) {
582                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
583                     simap_delete(&tmp_backers, node);
584                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
585                 } else {
586                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
587                     if (!node) {
588                         odp_port_t odp_port = ODPP_NONE;
589
590                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
591                                            &odp_port)) {
592                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port,
593                                       odp_to_u32(odp_port));
594                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
595                         }
596                     }
597                 }
598
599                 iter->odp_port = node ? u32_to_odp(node->data) : ODPP_NONE;
600                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
601                                          &iter->tnl_port)) {
602                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
603                 }
604             }
605         }
606
607         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
608             dpif_port_del(backer->dpif, u32_to_odp(node->data));
609         }
610         simap_destroy(&tmp_backers);
611
612         switch (backer->need_revalidate) {
613         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
614         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
615         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
616         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
617         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
618         }
619
620         if (backer->need_revalidate) {
621             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
622              * formerly dropped flows. */
623             drop_key_clear(backer);
624         }
625
626         /* Clear the revalidation flags. */
627         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
628         backer->need_revalidate = 0;
629
630         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
631             struct facet *facet, *next;
632             struct cls_cursor cursor;
633
634             if (ofproto->backer != backer) {
635                 continue;
636             }
637
638             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
639             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
640                 if (need_revalidate
641                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
642                     facet_revalidate(facet);
643                     run_fast_rl();
644                 }
645             }
646         }
647     }
648
649     if (!backer->recv_set_enable) {
650         /* Wake up before a max of 1000ms. */
651         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
652     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
653         int delay = expire(backer);
654         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
655     }
656
657     /* Check for port changes in the dpif. */
658     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
659         struct ofproto_dpif *ofproto;
660         struct dpif_port port;
661
662         /* Don't report on the datapath's device. */
663         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
664             goto next;
665         }
666
667         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
668                        &all_ofproto_dpifs) {
669             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
670                 goto next;
671             }
672         }
673
674         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
675         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
676             /* The port was removed.  If we know the datapath,
677              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
678              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
679              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
680              * everything will be reevaluated. */
681             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
682                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
683                 ofproto->port_poll_errno = 0;
684             }
685         } else if (!ofproto) {
686             /* The port was added, but we don't know with which
687              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
688             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
689         }
690         dpif_port_destroy(&port);
691
692     next:
693         free(devname);
694     }
695
696     if (error != EAGAIN) {
697         struct ofproto_dpif *ofproto;
698
699         /* There was some sort of error, so propagate it to all
700          * ofprotos that use this backer. */
701         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
702                        &all_ofproto_dpifs) {
703             if (ofproto->backer == backer) {
704                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
705                 ofproto->port_poll_errno = error;
706             }
707         }
708     }
709
710     if (backer->governor) {
711         size_t n_subfacets;
712
713         governor_run(backer->governor);
714
715         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
716          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
717          *
718          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
719          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
720         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
721         if (n_subfacets * 4 < flow_eviction_threshold
722             && governor_is_idle(backer->governor)) {
723             governor_destroy(backer->governor);
724             backer->governor = NULL;
725         }
726     }
727
728     return 0;
729 }
730
731 static int
732 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
733 {
734     unsigned int work;
735
736     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
737     if (!backer->recv_set_enable) {
738         return 0;
739     }
740
741     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
742      * or until we do a fixed total amount of work.
743      *
744      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
745      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
746      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
747      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
748      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
749      * presumably for real traffic as well. */
750     work = 0;
751     while (work < max_batch) {
752         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
753         if (retval <= 0) {
754             return -retval;
755         }
756         work += retval;
757     }
758
759     return 0;
760 }
761
762 static int
763 type_run_fast(const char *type)
764 {
765     struct dpif_backer *backer;
766
767     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
768     if (!backer) {
769         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
770          * created on demand. */
771         return 0;
772     }
773
774     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
775 }
776
777 static void
778 run_fast_rl(void)
779 {
780     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
781     static unsigned int backer_rl = 0;
782
783     if (time_msec() >= port_rl) {
784         struct ofproto_dpif *ofproto;
785         struct ofport_dpif *ofport;
786
787         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
788
789             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
790                 port_run_fast(ofport);
791             }
792         }
793         port_rl = time_msec() + 200;
794     }
795
796     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
797      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
798      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
799      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
800      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
801      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
802      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
803      * the best we can do. */
804     if (++backer_rl >= 10) {
805         struct shash_node *node;
806
807         backer_rl = 0;
808         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
809             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
810         }
811     }
812 }
813
814 static void
815 type_wait(const char *type)
816 {
817     struct dpif_backer *backer;
818
819     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
820     if (!backer) {
821         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
822          * created on demand. */
823         return;
824     }
825
826     if (backer->governor) {
827         governor_wait(backer->governor);
828     }
829
830     timer_wait(&backer->next_expiration);
831 }
832 \f
833 /* Basic life-cycle. */
834
835 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
836
837 static struct ofproto *
838 alloc(void)
839 {
840     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
841     return &ofproto->up;
842 }
843
844 static void
845 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
846 {
847     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
848     free(ofproto);
849 }
850
851 static void
852 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
853 {
854     struct shash_node *node;
855
856     ovs_assert(backer->refcount > 0);
857
858     if (--backer->refcount) {
859         return;
860     }
861
862     drop_key_clear(backer);
863     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
864
865     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
866     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
867     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
868     free(backer->type);
869     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
870     dpif_close(backer->dpif);
871
872     ovs_assert(hmap_is_empty(&backer->subfacets));
873     hmap_destroy(&backer->subfacets);
874     governor_destroy(backer->governor);
875
876     free(backer);
877 }
878
879 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
880 struct odp_garbage {
881     struct list list_node;
882     odp_port_t odp_port;
883 };
884
885 static int
886 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
887 {
888     struct dpif_backer *backer;
889     struct dpif_port_dump port_dump;
890     struct dpif_port port;
891     struct shash_node *node;
892     struct list garbage_list;
893     struct odp_garbage *garbage, *next;
894     struct sset names;
895     char *backer_name;
896     const char *name;
897     int error;
898
899     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
900     if (backer) {
901         backer->refcount++;
902         *backerp = backer;
903         return 0;
904     }
905
906     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
907
908     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
909      * userspace controlling the datapath. */
910     sset_init(&names);
911     dp_enumerate_names(type, &names);
912     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
913         struct dpif *old_dpif;
914
915         /* Don't remove our backer if it exists. */
916         if (!strcmp(name, backer_name)) {
917             continue;
918         }
919
920         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
921             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
922         } else {
923             dpif_delete(old_dpif);
924             dpif_close(old_dpif);
925         }
926     }
927     sset_destroy(&names);
928
929     backer = xmalloc(sizeof *backer);
930
931     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
932     free(backer_name);
933     if (error) {
934         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
935                  strerror(error));
936         free(backer);
937         return error;
938     }
939
940     backer->type = xstrdup(type);
941     backer->governor = NULL;
942     backer->refcount = 1;
943     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
944     hmap_init(&backer->drop_keys);
945     hmap_init(&backer->subfacets);
946     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
947     backer->need_revalidate = 0;
948     simap_init(&backer->tnl_backers);
949     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
950     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
951     *backerp = backer;
952
953     if (backer->recv_set_enable) {
954         dpif_flow_flush(backer->dpif);
955     }
956
957     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
958      * that we don't need anymore. */
959     list_init(&garbage_list);
960     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
961     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
962         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
963         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
964             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
965             garbage->odp_port = port.port_no;
966             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
967         }
968     }
969     dpif_port_dump_done(&port_dump);
970
971     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
972         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
973         list_remove(&garbage->list_node);
974         free(garbage);
975     }
976
977     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
978
979     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
980     if (error) {
981         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
982                  type, strerror(error));
983         close_dpif_backer(backer);
984         return error;
985     }
986
987     backer->max_n_subfacet = 0;
988     backer->created = time_msec();
989     backer->last_minute = backer->created;
990     memset(&backer->hourly, 0, sizeof backer->hourly);
991     memset(&backer->daily, 0, sizeof backer->daily);
992     memset(&backer->lifetime, 0, sizeof backer->lifetime);
993     backer->subfacet_add_count = 0;
994     backer->subfacet_del_count = 0;
995     backer->total_subfacet_add_count = 0;
996     backer->total_subfacet_del_count = 0;
997     backer->avg_n_subfacet = 0;
998     backer->avg_subfacet_life = 0;
999
1000     return error;
1001 }
1002
1003 static int
1004 construct(struct ofproto *ofproto_)
1005 {
1006     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1007     struct shash_node *node, *next;
1008     odp_port_t max_ports;
1009     int error;
1010     int i;
1011
1012     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1013     if (error) {
1014         return error;
1015     }
1016
1017     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1018     ofproto_init_max_ports(ofproto_, u16_to_ofp(MIN(odp_to_u32(max_ports),
1019                                                     ofp_to_u16(OFPP_MAX))));
1020
1021     ofproto->netflow = NULL;
1022     ofproto->sflow = NULL;
1023     ofproto->ipfix = NULL;
1024     ofproto->stp = NULL;
1025     hmap_init(&ofproto->bundles);
1026     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1027     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1028         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1029     }
1030     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1031
1032     classifier_init(&ofproto->facets);
1033     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1034
1035     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1036         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1037
1038         table->catchall_table = NULL;
1039         table->other_table = NULL;
1040         table->basis = random_uint32();
1041     }
1042
1043     list_init(&ofproto->completions);
1044
1045     ofproto_dpif_unixctl_init();
1046
1047     ofproto->has_mirrors = false;
1048     ofproto->has_bundle_action = false;
1049
1050     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1051     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1052
1053     sset_init(&ofproto->ports);
1054     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1055     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1056     ofproto->port_poll_errno = 0;
1057
1058     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1059         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1060
1061         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1062             /* Check if the datapath already has this port. */
1063             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1064                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1065             }
1066
1067             free(iface_hint->br_name);
1068             free(iface_hint->br_type);
1069             free(iface_hint);
1070             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1071         }
1072     }
1073
1074     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1075                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1076     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1077
1078     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1079     error = add_internal_flows(ofproto);
1080     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1081
1082     ofproto->n_hit = 0;
1083     ofproto->n_missed = 0;
1084
1085     return error;
1086 }
1087
1088 static int
1089 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1090                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1091 {
1092     struct ofputil_flow_mod fm;
1093     int error;
1094
1095     match_init_catchall(&fm.match);
1096     fm.priority = 0;
1097     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1098     fm.new_cookie = htonll(0);
1099     fm.cookie = htonll(0);
1100     fm.cookie_mask = htonll(0);
1101     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1102     fm.command = OFPFC_ADD;
1103     fm.idle_timeout = 0;
1104     fm.hard_timeout = 0;
1105     fm.buffer_id = 0;
1106     fm.out_port = 0;
1107     fm.flags = 0;
1108     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1109     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1110
1111     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1112     if (error) {
1113         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1114                     id, ofperr_to_string(error));
1115         return error;
1116     }
1117
1118     *rulep = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, &fm.match.flow, NULL,
1119                                        TBL_INTERNAL);
1120     ovs_assert(*rulep != NULL);
1121
1122     return 0;
1123 }
1124
1125 static int
1126 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1127 {
1128     struct ofpact_controller *controller;
1129     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1130     struct ofpbuf ofpacts;
1131     int error;
1132     int id;
1133
1134     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1135     id = 1;
1136
1137     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1138     controller->max_len = UINT16_MAX;
1139     controller->controller_id = 0;
1140     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1141     ofpact_pad(&ofpacts);
1142
1143     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1144     if (error) {
1145         return error;
1146     }
1147
1148     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1149     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1150                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1151     if (error) {
1152         return error;
1153     }
1154
1155     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1156                               &ofproto->drop_frags_rule);
1157     return error;
1158 }
1159
1160 static void
1161 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1162 {
1163     struct dpif_completion *c, *next;
1164
1165     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1166         ofoperation_complete(c->op, 0);
1167         list_remove(&c->list_node);
1168         free(c);
1169     }
1170 }
1171
1172 static void
1173 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1174 {
1175     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1176     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1177     struct oftable *table;
1178     int i;
1179
1180     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1181     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1182     complete_operations(ofproto);
1183
1184     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1185         struct cls_cursor cursor;
1186
1187         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1188         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1189             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1190         }
1191     }
1192
1193     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1194         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1195     }
1196
1197     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1198     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1199     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1200     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1201
1202     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1203
1204     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1205     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1206
1207     sset_destroy(&ofproto->ports);
1208     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1209     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1210
1211     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1212 }
1213
1214 static int
1215 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1216 {
1217     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1218     struct ofport_dpif *ofport;
1219
1220     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1221      * waiting for flow restore to complete. */
1222     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1223         return 0;
1224     }
1225
1226     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1227         port_run_fast(ofport);
1228     }
1229
1230     return 0;
1231 }
1232
1233 static int
1234 run(struct ofproto *ofproto_)
1235 {
1236     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1237     struct ofport_dpif *ofport;
1238     struct ofbundle *bundle;
1239     int error;
1240
1241     if (!clogged) {
1242         complete_operations(ofproto);
1243     }
1244
1245     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1246      * waiting for flow restore to complete. */
1247     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1248         return 0;
1249     }
1250
1251     error = run_fast(ofproto_);
1252     if (error) {
1253         return error;
1254     }
1255
1256     if (ofproto->netflow) {
1257         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1258             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1259         }
1260     }
1261     if (ofproto->sflow) {
1262         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1263     }
1264
1265     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1266         port_run(ofport);
1267     }
1268     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1269         bundle_run(bundle);
1270     }
1271
1272     stp_run(ofproto);
1273     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1274
1275     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1276     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1277         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1278         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1279         struct cls_table *table;
1280         struct cls_rule *cr;
1281         struct facet *facet;
1282
1283         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1284
1285         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1286                              struct cls_table, hmap_node);
1287         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1288                           hmap_node);
1289         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1290
1291         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1292                                 facet->xout.tags)) {
1293             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1294                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1295             }
1296         }
1297     }
1298
1299     return 0;
1300 }
1301
1302 static void
1303 wait(struct ofproto *ofproto_)
1304 {
1305     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1306     struct ofport_dpif *ofport;
1307     struct ofbundle *bundle;
1308
1309     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1310         poll_immediate_wake();
1311     }
1312
1313     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1314         return;
1315     }
1316
1317     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1318     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1319     if (ofproto->sflow) {
1320         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1321     }
1322     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1323         poll_immediate_wake();
1324     }
1325     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1326         port_wait(ofport);
1327     }
1328     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1329         bundle_wait(bundle);
1330     }
1331     if (ofproto->netflow) {
1332         netflow_wait(ofproto->netflow);
1333     }
1334     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1335     stp_wait(ofproto);
1336     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1337         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1338         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1339         poll_immediate_wake();
1340     }
1341 }
1342
1343 static void
1344 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1345 {
1346     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1347     struct cls_cursor cursor;
1348     size_t n_subfacets = 0;
1349     struct facet *facet;
1350
1351     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1352
1353     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1354     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
1355         n_subfacets += list_size(&facet->subfacets);
1356     }
1357     simap_increase(usage, "subfacets", n_subfacets);
1358 }
1359
1360 static void
1361 flush(struct ofproto *ofproto_)
1362 {
1363     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1364     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1365     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1366     int n_batch;
1367
1368     n_batch = 0;
1369     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1370                         &ofproto->backer->subfacets) {
1371         if (ofproto_dpif_cast(subfacet->facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
1372             continue;
1373         }
1374
1375         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1376             batch[n_batch++] = subfacet;
1377             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1378                 subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1379                 n_batch = 0;
1380             }
1381         } else {
1382             subfacet_destroy(subfacet);
1383         }
1384     }
1385
1386     if (n_batch > 0) {
1387         subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1388     }
1389 }
1390
1391 static void
1392 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1393              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1394 {
1395     *arp_match_ip = true;
1396     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1397                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1398                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1399                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1400                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1401                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1402                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1403                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1404                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1405                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1406                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1407                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1408 }
1409
1410 static void
1411 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1412 {
1413     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1414     struct dpif_dp_stats s;
1415     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1416     uint64_t n_lookup;
1417
1418     strcpy(ots->name, "classifier");
1419
1420     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1421     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1422     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1423     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1424
1425     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1426     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1427     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1428 }
1429
1430 static struct ofport *
1431 port_alloc(void)
1432 {
1433     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1434     return &port->up;
1435 }
1436
1437 static void
1438 port_dealloc(struct ofport *port_)
1439 {
1440     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1441     free(port);
1442 }
1443
1444 static int
1445 port_construct(struct ofport *port_)
1446 {
1447     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1448     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1449     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1450     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1451     struct dpif_port dpif_port;
1452     int error;
1453
1454     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1455     port->bundle = NULL;
1456     port->cfm = NULL;
1457     port->bfd = NULL;
1458     port->tag = tag_create_random();
1459     port->may_enable = true;
1460     port->stp_port = NULL;
1461     port->stp_state = STP_DISABLED;
1462     port->tnl_port = NULL;
1463     port->peer = NULL;
1464     hmap_init(&port->priorities);
1465     port->realdev_ofp_port = 0;
1466     port->vlandev_vid = 0;
1467     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1468
1469     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1470         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1471          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1472          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1473          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1474          * candidate for counter polling. */
1475         port->odp_port = ODPP_NONE;
1476         ofport_update_peer(port);
1477         return 0;
1478     }
1479
1480     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1481                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf,
1482                                                                sizeof namebuf),
1483                                     &dpif_port);
1484     if (error) {
1485         return error;
1486     }
1487
1488     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1489
1490     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1491         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1492     } else {
1493         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1494          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1495         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1496             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1497                      dpif_port.name);
1498             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1499             return EBUSY;
1500         }
1501
1502         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1503                     hash_int(odp_to_u32(port->odp_port), 0));
1504     }
1505     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1506
1507     if (ofproto->sflow) {
1508         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1509     }
1510
1511     return 0;
1512 }
1513
1514 static void
1515 port_destruct(struct ofport *port_)
1516 {
1517     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1518     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1519     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1520     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1521     const char *dp_port_name;
1522
1523     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1524
1525     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev, namebuf,
1526                                               sizeof namebuf);
1527     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1528         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1529          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1530          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1531          * destruction. */
1532         if (!port->tnl_port) {
1533             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1534         }
1535     }
1536
1537     if (port->peer) {
1538         port->peer->peer = NULL;
1539         port->peer = NULL;
1540     }
1541
1542     if (port->odp_port != ODPP_NONE && !port->tnl_port) {
1543         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1544     }
1545
1546     tnl_port_del(port->tnl_port);
1547     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1548     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1549     bundle_remove(port_);
1550     set_cfm(port_, NULL);
1551     set_bfd(port_, NULL);
1552     if (ofproto->sflow) {
1553         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1554     }
1555
1556     ofport_clear_priorities(port);
1557     hmap_destroy(&port->priorities);
1558 }
1559
1560 static void
1561 port_modified(struct ofport *port_)
1562 {
1563     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1564
1565     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1566         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1567     }
1568
1569     if (port->cfm) {
1570         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1571     }
1572
1573     if (port->tnl_port && tnl_port_reconfigure(&port->up, port->odp_port,
1574                                                &port->tnl_port)) {
1575         ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer->need_revalidate =
1576             REV_RECONFIGURE;
1577     }
1578
1579     ofport_update_peer(port);
1580 }
1581
1582 static void
1583 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1584 {
1585     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1586     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1587     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1588
1589     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1590                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1591                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1592         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1593
1594         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1595             bundle_update(port->bundle);
1596         }
1597     }
1598 }
1599
1600 static int
1601 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1602           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1603 {
1604     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1605     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1606
1607     if (sflow_options) {
1608         if (!ds) {
1609             struct ofport_dpif *ofport;
1610
1611             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1612             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1613                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1614             }
1615             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1616         }
1617         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1618     } else {
1619         if (ds) {
1620             dpif_sflow_destroy(ds);
1621             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1622             ofproto->sflow = NULL;
1623         }
1624     }
1625     return 0;
1626 }
1627
1628 static int
1629 set_ipfix(
1630     struct ofproto *ofproto_,
1631     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
1632     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
1633     size_t n_flow_exporters_options)
1634 {
1635     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1636     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
1637
1638     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
1639         if (!di) {
1640             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
1641         }
1642         dpif_ipfix_set_options(
1643             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
1644             n_flow_exporters_options);
1645     } else {
1646         if (di) {
1647             dpif_ipfix_destroy(di);
1648             ofproto->ipfix = NULL;
1649         }
1650     }
1651     return 0;
1652 }
1653
1654 static int
1655 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1656 {
1657     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1658     int error;
1659
1660     if (!s) {
1661         error = 0;
1662     } else {
1663         if (!ofport->cfm) {
1664             struct ofproto_dpif *ofproto;
1665
1666             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1667             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1668             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
1669         }
1670
1671         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1672             return 0;
1673         }
1674
1675         error = EINVAL;
1676     }
1677     cfm_destroy(ofport->cfm);
1678     ofport->cfm = NULL;
1679     return error;
1680 }
1681
1682 static bool
1683 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
1684                struct ofproto_cfm_status *status)
1685 {
1686     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1687
1688     if (ofport->cfm) {
1689         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
1690         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
1691         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
1692         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
1693         return true;
1694     } else {
1695         return false;
1696     }
1697 }
1698
1699 static int
1700 set_bfd(struct ofport *ofport_, const struct smap *cfg)
1701 {
1702     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
1703     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1704     struct bfd *old;
1705
1706     old = ofport->bfd;
1707     ofport->bfd = bfd_configure(old, netdev_get_name(ofport->up.netdev), cfg);
1708     if (ofport->bfd != old) {
1709         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1710     }
1711
1712     return 0;
1713 }
1714
1715 static int
1716 get_bfd_status(struct ofport *ofport_, struct smap *smap)
1717 {
1718     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1719
1720     if (ofport->bfd) {
1721         bfd_get_status(ofport->bfd, smap);
1722         return 0;
1723     } else {
1724         return ENOENT;
1725     }
1726 }
1727 \f
1728 /* Spanning Tree. */
1729
1730 static void
1731 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1732 {
1733     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1734     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1735     struct ofport_dpif *ofport;
1736
1737     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1738     if (!ofport) {
1739         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1740                      ofproto->up.name, port_num);
1741     } else {
1742         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1743
1744         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1745         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1746             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1747                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1748         } else {
1749             send_packet(ofport, pkt);
1750         }
1751     }
1752     ofpbuf_delete(pkt);
1753 }
1754
1755 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1756 static int
1757 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1758 {
1759     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1760
1761     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1762     if (!s != !ofproto->stp) {
1763         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1764     }
1765
1766     if (s) {
1767         if (!ofproto->stp) {
1768             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1769                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1770             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1771         }
1772
1773         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1774         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1775         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1776         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1777         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1778     }  else {
1779         struct ofport *ofport;
1780
1781         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1782             set_stp_port(ofport, NULL);
1783         }
1784
1785         stp_destroy(ofproto->stp);
1786         ofproto->stp = NULL;
1787     }
1788
1789     return 0;
1790 }
1791
1792 static int
1793 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1794 {
1795     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1796
1797     if (ofproto->stp) {
1798         s->enabled = true;
1799         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1800         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1801         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1802     } else {
1803         s->enabled = false;
1804     }
1805
1806     return 0;
1807 }
1808
1809 static void
1810 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1811 {
1812     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1813     enum stp_state state;
1814
1815     /* Figure out new state. */
1816     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1817                              : STP_DISABLED;
1818
1819     /* Update state. */
1820     if (ofport->stp_state != state) {
1821         enum ofputil_port_state of_state;
1822         bool fwd_change;
1823
1824         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1825                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1826                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1827                     stp_state_name(state));
1828         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1829                 != stp_learn_in_state(state)) {
1830             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1831             mac_learning_flush(ofproto->ml,
1832                                &ofproto->backer->revalidate_set);
1833         }
1834         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1835                         != stp_forward_in_state(state);
1836
1837         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
1838         ofport->stp_state = state;
1839         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1840
1841         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1842             bundle_update(ofport->bundle);
1843         }
1844
1845         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1846         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
1847         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
1848                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
1849                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
1850                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
1851                      : 0);
1852         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1853     }
1854 }
1855
1856 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1857  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1858  * there are no duplicates. */
1859 static int
1860 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1861              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1862 {
1863     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1864     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1865     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1866
1867     if (!s || !s->enable) {
1868         if (sp) {
1869             ofport->stp_port = NULL;
1870             stp_port_disable(sp);
1871             update_stp_port_state(ofport);
1872         }
1873         return 0;
1874     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1875             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1876         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1877          * already in use by another port. */
1878         stp_port_disable(sp);
1879     }
1880
1881     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1882     stp_port_enable(sp);
1883
1884     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1885     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1886     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1887
1888     update_stp_port_state(ofport);
1889
1890     return 0;
1891 }
1892
1893 static int
1894 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1895                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1896 {
1897     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1898     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1899     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1900
1901     if (!ofproto->stp || !sp) {
1902         s->enabled = false;
1903         return 0;
1904     }
1905
1906     s->enabled = true;
1907     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1908     s->state = stp_port_get_state(sp);
1909     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1910     s->role = stp_port_get_role(sp);
1911     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1912
1913     return 0;
1914 }
1915
1916 static void
1917 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1918 {
1919     if (ofproto->stp) {
1920         long long int now = time_msec();
1921         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1922         struct stp_port *sp;
1923
1924         if (elapsed > 0) {
1925             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1926             ofproto->stp_last_tick = now;
1927         }
1928         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1929             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1930
1931             if (ofport) {
1932                 update_stp_port_state(ofport);
1933             }
1934         }
1935
1936         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1937             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1938         }
1939     }
1940 }
1941
1942 static void
1943 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1944 {
1945     if (ofproto->stp) {
1946         poll_timer_wait(1000);
1947     }
1948 }
1949
1950 /* Returns true if STP should process 'flow'.  Sets fields in 'wc' that
1951  * were used to make the determination.*/
1952 bool
1953 stp_should_process_flow(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1954 {
1955     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1956     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1957 }
1958
1959 void
1960 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1961                    const struct ofpbuf *packet)
1962 {
1963     struct ofpbuf payload = *packet;
1964     struct eth_header *eth = payload.data;
1965     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1966
1967     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1968      * STP enabled. */
1969     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1970         return;
1971     }
1972
1973     /* Trim off padding on payload. */
1974     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1975         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1976     }
1977
1978     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1979         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1980     }
1981 }
1982 \f
1983 int
1984 ofproto_dpif_queue_to_priority(const struct ofproto_dpif *ofproto,
1985                                uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1986 {
1987     return dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, queue_id, priority);
1988 }
1989
1990 static struct priority_to_dscp *
1991 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1992 {
1993     struct priority_to_dscp *pdscp;
1994     uint32_t hash;
1995
1996     hash = hash_int(priority, 0);
1997     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1998         if (pdscp->priority == priority) {
1999             return pdscp;
2000         }
2001     }
2002     return NULL;
2003 }
2004
2005 bool
2006 ofproto_dpif_dscp_from_priority(const struct ofport_dpif *ofport,
2007                                 uint32_t priority, uint8_t *dscp)
2008 {
2009     struct priority_to_dscp *pdscp = get_priority(ofport, priority);
2010     *dscp = pdscp ? pdscp->dscp : 0;
2011     return pdscp != NULL;
2012 }
2013
2014 static void
2015 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2016 {
2017     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2018
2019     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2020         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2021         free(pdscp);
2022     }
2023 }
2024
2025 static int
2026 set_queues(struct ofport *ofport_,
2027            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2028            size_t n_qdscp)
2029 {
2030     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2031     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2032     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2033     size_t i;
2034
2035     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2036         struct priority_to_dscp *pdscp;
2037         uint32_t priority;
2038         uint8_t dscp;
2039
2040         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2041         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2042                                    &priority)) {
2043             continue;
2044         }
2045
2046         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2047         if (pdscp) {
2048             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2049         } else {
2050             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2051             pdscp->priority = priority;
2052             pdscp->dscp = dscp;
2053             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2054         }
2055
2056         if (pdscp->dscp != dscp) {
2057             pdscp->dscp = dscp;
2058             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2059         }
2060
2061         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2062     }
2063
2064     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2065         ofport_clear_priorities(ofport);
2066         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2067     }
2068
2069     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2070     hmap_destroy(&new);
2071
2072     return 0;
2073 }
2074 \f
2075 /* Bundles. */
2076
2077 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2078  * ofproto to revalidate every flow.
2079  *
2080  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2081  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2082  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2083  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2084  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2085  * with the host from which it migrated. */
2086 static void
2087 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2088 {
2089     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2090     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2091     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2092
2093     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2094     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2095         if (mac->port.p == bundle) {
2096             if (all_ofprotos) {
2097                 struct ofproto_dpif *o;
2098
2099                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2100                     if (o != ofproto) {
2101                         struct mac_entry *e;
2102
2103                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2104                                                 NULL);
2105                         if (e) {
2106                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2107                         }
2108                     }
2109                 }
2110             }
2111
2112             mac_learning_expire(ml, mac);
2113         }
2114     }
2115 }
2116
2117 static struct ofbundle *
2118 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2119 {
2120     struct ofbundle *bundle;
2121
2122     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2123                              &ofproto->bundles) {
2124         if (bundle->aux == aux) {
2125             return bundle;
2126         }
2127     }
2128     return NULL;
2129 }
2130
2131 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2132  * ones that are found to 'bundles'. */
2133 static void
2134 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2135                        void **auxes, size_t n_auxes,
2136                        struct hmapx *bundles)
2137 {
2138     size_t i;
2139
2140     hmapx_init(bundles);
2141     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2142         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2143         if (bundle) {
2144             hmapx_add(bundles, bundle);
2145         }
2146     }
2147 }
2148
2149 static void
2150 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2151 {
2152     struct ofport_dpif *port;
2153
2154     bundle->floodable = true;
2155     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2156         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2157             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2158             bundle->floodable = false;
2159             break;
2160         }
2161     }
2162 }
2163
2164 static void
2165 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2166 {
2167     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2168
2169     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2170
2171     list_remove(&port->bundle_node);
2172     port->bundle = NULL;
2173
2174     if (bundle->lacp) {
2175         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2176     }
2177     if (bundle->bond) {
2178         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2179     }
2180
2181     bundle_update(bundle);
2182 }
2183
2184 static bool
2185 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, ofp_port_t ofp_port,
2186                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2187 {
2188     struct ofport_dpif *port;
2189
2190     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2191     if (!port) {
2192         return false;
2193     }
2194
2195     if (port->bundle != bundle) {
2196         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2197         if (port->bundle) {
2198             bundle_del_port(port);
2199         }
2200
2201         port->bundle = bundle;
2202         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2203         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2204             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2205             bundle->floodable = false;
2206         }
2207     }
2208     if (lacp) {
2209         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2210         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2211     }
2212
2213     return true;
2214 }
2215
2216 static void
2217 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2218 {
2219     struct ofproto_dpif *ofproto;
2220     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2221     int i;
2222
2223     if (!bundle) {
2224         return;
2225     }
2226
2227     ofproto = bundle->ofproto;
2228     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2229         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2230         if (m) {
2231             if (m->out == bundle) {
2232                 mirror_destroy(m);
2233             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2234                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2235                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2236             }
2237         }
2238     }
2239
2240     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2241         bundle_del_port(port);
2242     }
2243
2244     bundle_flush_macs(bundle, true);
2245     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2246     free(bundle->name);
2247     free(bundle->trunks);
2248     lacp_destroy(bundle->lacp);
2249     bond_destroy(bundle->bond);
2250     free(bundle);
2251 }
2252
2253 static int
2254 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2255            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2256 {
2257     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2258     bool need_flush = false;
2259     struct ofport_dpif *port;
2260     struct ofbundle *bundle;
2261     unsigned long *trunks;
2262     int vlan;
2263     size_t i;
2264     bool ok;
2265
2266     if (!s) {
2267         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2268         return 0;
2269     }
2270
2271     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2272     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2273
2274     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2275     if (!bundle) {
2276         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2277
2278         bundle->ofproto = ofproto;
2279         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2280                     hash_pointer(aux, 0));
2281         bundle->aux = aux;
2282         bundle->name = NULL;
2283
2284         list_init(&bundle->ports);
2285         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2286         bundle->vlan = -1;
2287         bundle->trunks = NULL;
2288         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2289         bundle->lacp = NULL;
2290         bundle->bond = NULL;
2291
2292         bundle->floodable = true;
2293
2294         bundle->src_mirrors = 0;
2295         bundle->dst_mirrors = 0;
2296         bundle->mirror_out = 0;
2297     }
2298
2299     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2300         free(bundle->name);
2301         bundle->name = xstrdup(s->name);
2302     }
2303
2304     /* LACP. */
2305     if (s->lacp) {
2306         if (!bundle->lacp) {
2307             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2308             bundle->lacp = lacp_create();
2309         }
2310         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2311     } else {
2312         lacp_destroy(bundle->lacp);
2313         bundle->lacp = NULL;
2314     }
2315
2316     /* Update set of ports. */
2317     ok = true;
2318     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2319         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2320                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2321             ok = false;
2322         }
2323     }
2324     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2325         struct ofport_dpif *next_port;
2326
2327         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2328             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2329                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2330                     goto found;
2331                 }
2332             }
2333
2334             bundle_del_port(port);
2335         found: ;
2336         }
2337     }
2338     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2339
2340     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2341         bundle_destroy(bundle);
2342         return EINVAL;
2343     }
2344
2345     /* Set VLAN tagging mode */
2346     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2347         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2348         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2349         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2350         need_flush = true;
2351     }
2352
2353     /* Set VLAN tag. */
2354     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2355             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2356             : 0);
2357     if (vlan != bundle->vlan) {
2358         bundle->vlan = vlan;
2359         need_flush = true;
2360     }
2361
2362     /* Get trunked VLANs. */
2363     switch (s->vlan_mode) {
2364     case PORT_VLAN_ACCESS:
2365         trunks = NULL;
2366         break;
2367
2368     case PORT_VLAN_TRUNK:
2369         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2370         break;
2371
2372     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2373     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2374         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2375                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2376                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2377             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2378             if (s->trunks) {
2379                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2380             } else {
2381                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2382             }
2383             bitmap_set1(trunks, vlan);
2384             bitmap_set0(trunks, 0);
2385         } else {
2386             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2387         }
2388         break;
2389
2390     default:
2391         NOT_REACHED();
2392     }
2393     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2394         free(bundle->trunks);
2395         if (trunks == s->trunks) {
2396             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2397         } else {
2398             bundle->trunks = trunks;
2399             trunks = NULL;
2400         }
2401         need_flush = true;
2402     }
2403     if (trunks != s->trunks) {
2404         free(trunks);
2405     }
2406
2407     /* Bonding. */
2408     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2409         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2410         if (bundle->bond) {
2411             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2412                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2413             }
2414         } else {
2415             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2416             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2417         }
2418
2419         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2420             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2421         }
2422     } else {
2423         bond_destroy(bundle->bond);
2424         bundle->bond = NULL;
2425     }
2426
2427     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2428      * everything on this port and force flow revalidation. */
2429     if (need_flush) {
2430         bundle_flush_macs(bundle, false);
2431     }
2432
2433     return 0;
2434 }
2435
2436 static void
2437 bundle_remove(struct ofport *port_)
2438 {
2439     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2440     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2441
2442     if (bundle) {
2443         bundle_del_port(port);
2444         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2445             bundle_destroy(bundle);
2446         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2447             bond_destroy(bundle->bond);
2448             bundle->bond = NULL;
2449         }
2450     }
2451 }
2452
2453 static void
2454 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2455 {
2456     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2457     struct ofport_dpif *port = port_;
2458     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2459     int error;
2460
2461     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2462     if (!error) {
2463         struct ofpbuf packet;
2464         void *packet_pdu;
2465
2466         ofpbuf_init(&packet, 0);
2467         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2468                                  pdu_size);
2469         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2470
2471         send_packet(port, &packet);
2472         ofpbuf_uninit(&packet);
2473     } else {
2474         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2475                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2476                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2477     }
2478 }
2479
2480 static void
2481 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2482 {
2483     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2484     int error, n_packets, n_errors;
2485     struct mac_entry *e;
2486
2487     error = n_packets = n_errors = 0;
2488     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2489         if (e->port.p != bundle) {
2490             struct ofpbuf *learning_packet;
2491             struct ofport_dpif *port;
2492             void *port_void;
2493             int ret;
2494
2495             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2496              * struct ofport_dpif more effective. */
2497             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2498                                                            e->mac, e->vlan,
2499                                                            &port_void);
2500             port = port_void;
2501             ret = send_packet(port, learning_packet);
2502             ofpbuf_delete(learning_packet);
2503             if (ret) {
2504                 error = ret;
2505                 n_errors++;
2506             }
2507             n_packets++;
2508         }
2509     }
2510
2511     if (n_errors) {
2512         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2513         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2514                      "packets, last error was: %s",
2515                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2516     } else {
2517         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2518                  bundle->name, n_packets);
2519     }
2520 }
2521
2522 static void
2523 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2524 {
2525     if (bundle->lacp) {
2526         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2527     }
2528     if (bundle->bond) {
2529         struct ofport_dpif *port;
2530
2531         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2532             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2533         }
2534
2535         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2536                  lacp_status(bundle->lacp));
2537         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2538             bundle_send_learning_packets(bundle);
2539         }
2540     }
2541 }
2542
2543 static void
2544 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2545 {
2546     if (bundle->lacp) {
2547         lacp_wait(bundle->lacp);
2548     }
2549     if (bundle->bond) {
2550         bond_wait(bundle->bond);
2551     }
2552 }
2553 \f
2554 /* Mirrors. */
2555
2556 static int
2557 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2558 {
2559     int idx;
2560
2561     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2562         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2563             return idx;
2564         }
2565     }
2566     return -1;
2567 }
2568
2569 static struct ofmirror *
2570 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2571 {
2572     int i;
2573
2574     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2575         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2576         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2577             return mirror;
2578         }
2579     }
2580
2581     return NULL;
2582 }
2583
2584 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2585 static void
2586 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2587 {
2588     int i;
2589
2590     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2591         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2592
2593         if (m) {
2594             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2595         }
2596     }
2597
2598     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2599         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2600         int j;
2601
2602         if (!m1) {
2603             continue;
2604         }
2605
2606         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2607             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2608
2609             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2610                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2611                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2612             }
2613         }
2614     }
2615 }
2616
2617 static int
2618 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2619            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2620 {
2621     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2622     mirror_mask_t mirror_bit;
2623     struct ofbundle *bundle;
2624     struct ofmirror *mirror;
2625     struct ofbundle *out;
2626     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2627     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2628     int out_vlan;
2629
2630     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2631     if (!s) {
2632         mirror_destroy(mirror);
2633         return 0;
2634     }
2635     if (!mirror) {
2636         int idx;
2637
2638         idx = mirror_scan(ofproto);
2639         if (idx < 0) {
2640             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2641                       "cannot create %s",
2642                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2643             return EFBIG;
2644         }
2645
2646         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2647         mirror->ofproto = ofproto;
2648         mirror->idx = idx;
2649         mirror->aux = aux;
2650         mirror->out_vlan = -1;
2651         mirror->name = NULL;
2652     }
2653
2654     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2655         free(mirror->name);
2656         mirror->name = xstrdup(s->name);
2657     }
2658
2659     /* Get the new configuration. */
2660     if (s->out_bundle) {
2661         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2662         if (!out) {
2663             mirror_destroy(mirror);
2664             return EINVAL;
2665         }
2666         out_vlan = -1;
2667     } else {
2668         out = NULL;
2669         out_vlan = s->out_vlan;
2670     }
2671     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2672     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2673
2674     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2675     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2676         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2677         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2678         && mirror->out == out
2679         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2680     {
2681         hmapx_destroy(&srcs);
2682         hmapx_destroy(&dsts);
2683         return 0;
2684     }
2685
2686     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2687     hmapx_destroy(&srcs);
2688
2689     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2690     hmapx_destroy(&dsts);
2691
2692     free(mirror->vlans);
2693     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2694
2695     mirror->out = out;
2696     mirror->out_vlan = out_vlan;
2697
2698     /* Update bundles. */
2699     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2700     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2701         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2702             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2703         } else {
2704             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2705         }
2706
2707         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2708             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2709         } else {
2710             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2711         }
2712
2713         if (mirror->out == bundle) {
2714             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2715         } else {
2716             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2717         }
2718     }
2719
2720     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2721     ofproto->has_mirrors = true;
2722     mac_learning_flush(ofproto->ml,
2723                        &ofproto->backer->revalidate_set);
2724     mirror_update_dups(ofproto);
2725
2726     return 0;
2727 }
2728
2729 static void
2730 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2731 {
2732     struct ofproto_dpif *ofproto;
2733     mirror_mask_t mirror_bit;
2734     struct ofbundle *bundle;
2735     int i;
2736
2737     if (!mirror) {
2738         return;
2739     }
2740
2741     ofproto = mirror->ofproto;
2742     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2743     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2744
2745     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2746     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2747         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2748         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2749         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2750     }
2751
2752     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2753     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2754     free(mirror->vlans);
2755
2756     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2757     free(mirror->name);
2758     free(mirror);
2759
2760     mirror_update_dups(ofproto);
2761
2762     ofproto->has_mirrors = false;
2763     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2764         if (ofproto->mirrors[i]) {
2765             ofproto->has_mirrors = true;
2766             break;
2767         }
2768     }
2769 }
2770
2771 static int
2772 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2773                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2774 {
2775     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2776     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2777
2778     if (!mirror) {
2779         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2780         return 0;
2781     }
2782
2783     push_all_stats();
2784
2785     *packets = mirror->packet_count;
2786     *bytes = mirror->byte_count;
2787
2788     return 0;
2789 }
2790
2791 static int
2792 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2793 {
2794     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2795     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2796         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2797     }
2798     return 0;
2799 }
2800
2801 static bool
2802 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2803 {
2804     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2805     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2806     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2807 }
2808
2809 static void
2810 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2811 {
2812     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2813     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2814 }
2815
2816 static void
2817 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
2818                      size_t max_entries)
2819 {
2820     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2821     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2822     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
2823 }
2824 \f
2825 /* Ports. */
2826
2827 struct ofport_dpif *
2828 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t ofp_port)
2829 {
2830     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2831     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2832 }
2833
2834 struct ofport_dpif *
2835 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, odp_port_t odp_port)
2836 {
2837     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
2838     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
2839 }
2840
2841 static void
2842 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
2843                             struct ofproto_port *ofproto_port,
2844                             struct dpif_port *dpif_port)
2845 {
2846     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2847     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2848     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
2849 }
2850
2851 static void
2852 ofport_update_peer(struct ofport_dpif *ofport)
2853 {
2854     const struct ofproto_dpif *ofproto;
2855     struct dpif_backer *backer;
2856     const char *peer_name;
2857
2858     if (!netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
2859         return;
2860     }
2861
2862     backer = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer;
2863     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2864
2865     if (ofport->peer) {
2866         ofport->peer->peer = NULL;
2867         ofport->peer = NULL;
2868     }
2869
2870     peer_name = netdev_vport_patch_peer(ofport->up.netdev);
2871     if (!peer_name) {
2872         return;
2873     }
2874
2875     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2876         struct ofport *peer_ofport;
2877         struct ofport_dpif *peer;
2878         const char *peer_peer;
2879
2880         if (ofproto->backer != backer) {
2881             continue;
2882         }
2883
2884         peer_ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer_name);
2885         if (!peer_ofport) {
2886             continue;
2887         }
2888
2889         peer = ofport_dpif_cast(peer_ofport);
2890         peer_peer = netdev_vport_patch_peer(peer->up.netdev);
2891         if (peer_peer && !strcmp(netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2892                                  peer_peer)) {
2893             ofport->peer = peer;
2894             ofport->peer->peer = ofport;
2895         }
2896
2897         return;
2898     }
2899 }
2900
2901 static void
2902 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
2903 {
2904     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2905         struct ofpbuf packet;
2906
2907         ofpbuf_init(&packet, 0);
2908         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2909         send_packet(ofport, &packet);
2910         ofpbuf_uninit(&packet);
2911     }
2912
2913     if (ofport->bfd && bfd_should_send_packet(ofport->bfd)) {
2914         struct ofpbuf packet;
2915
2916         ofpbuf_init(&packet, 0);
2917         bfd_put_packet(ofport->bfd, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2918         send_packet(ofport, &packet);
2919         ofpbuf_uninit(&packet);
2920     }
2921 }
2922
2923 static void
2924 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2925 {
2926     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
2927     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
2928     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2929
2930     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
2931
2932     port_run_fast(ofport);
2933
2934     if (ofport->cfm) {
2935         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2936
2937         cfm_run(ofport->cfm);
2938         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
2939
2940         if (cfm_opup >= 0) {
2941             enable = enable && cfm_opup;
2942         }
2943     }
2944
2945     if (ofport->bfd) {
2946         bfd_run(ofport->bfd);
2947         enable = enable && bfd_forwarding(ofport->bfd);
2948     }
2949
2950     if (ofport->bundle) {
2951         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2952         if (carrier_changed) {
2953             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
2954         }
2955     }
2956
2957     if (ofport->may_enable != enable) {
2958         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2959
2960         if (ofproto->has_bundle_action) {
2961             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
2962         }
2963     }
2964
2965     ofport->may_enable = enable;
2966 }
2967
2968 static void
2969 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2970 {
2971     if (ofport->cfm) {
2972         cfm_wait(ofport->cfm);
2973     }
2974
2975     if (ofport->bfd) {
2976         bfd_wait(ofport->bfd);
2977     }
2978 }
2979
2980 static int
2981 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2982                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2983 {
2984     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2985     struct dpif_port dpif_port;
2986     int error;
2987
2988     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
2989         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
2990
2991         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
2992          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
2993          * type from the netdev layer directly. */
2994         if (type) {
2995             const struct ofport *ofport;
2996
2997             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
2998             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
2999             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
3000             ofproto_port->type = xstrdup(type);
3001             return 0;
3002         }
3003         return ENODEV;
3004     }
3005
3006     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
3007         return ENODEV;
3008     }
3009     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
3010                                     devname, &dpif_port);
3011     if (!error) {
3012         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
3013     }
3014     return error;
3015 }
3016
3017 static int
3018 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
3019 {
3020     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3021     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
3022     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
3023     const char *dp_port_name;
3024
3025     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
3026         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
3027         return 0;
3028     }
3029
3030     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
3031     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
3032         odp_port_t port_no = ODPP_NONE;
3033         int error;
3034
3035         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3036         if (error) {
3037             return error;
3038         }
3039         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3040             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers,
3041                       dp_port_name, odp_to_u32(port_no));
3042         }
3043     }
3044
3045     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3046         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3047     } else {
3048         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3049     }
3050     return 0;
3051 }
3052
3053 static int
3054 port_del(struct ofproto *ofproto_, ofp_port_t ofp_port)
3055 {
3056     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3057     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3058     int error = 0;
3059
3060     if (!ofport) {
3061         return 0;
3062     }
3063
3064     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3065                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3066     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3067     if (!ofport->tnl_port) {
3068         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3069         if (!error) {
3070             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3071              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3072              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3073              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3074             bundle_remove(&ofport->up);
3075         }
3076     }
3077     return error;
3078 }
3079
3080 static int
3081 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3082 {
3083     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3084     int error;
3085
3086     push_all_stats();
3087
3088     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3089
3090     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3091         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3092
3093         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3094          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3095          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3096          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3097
3098         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3099             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3100         }
3101
3102         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3103             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3104         }
3105
3106         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3107          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3108          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3109
3110         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3111             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3112         }
3113
3114         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3115             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3116         }
3117     }
3118
3119     return error;
3120 }
3121
3122 struct port_dump_state {
3123     uint32_t bucket;
3124     uint32_t offset;
3125     bool ghost;
3126
3127     struct ofproto_port port;
3128     bool has_port;
3129 };
3130
3131 static int
3132 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3133 {
3134     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3135     return 0;
3136 }
3137
3138 static int
3139 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3140                struct ofproto_port *port)
3141 {
3142     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3143     struct port_dump_state *state = state_;
3144     const struct sset *sset;
3145     struct sset_node *node;
3146
3147     if (state->has_port) {
3148         ofproto_port_destroy(&state->port);
3149         state->has_port = false;
3150     }
3151     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3152     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3153         int error;
3154
3155         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3156         if (!error) {
3157             *port = state->port;
3158             state->has_port = true;
3159             return 0;
3160         } else if (error != ENODEV) {
3161             return error;
3162         }
3163     }
3164
3165     if (!state->ghost) {
3166         state->ghost = true;
3167         state->bucket = 0;
3168         state->offset = 0;
3169         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3170     }
3171
3172     return EOF;
3173 }
3174
3175 static int
3176 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3177 {
3178     struct port_dump_state *state = state_;
3179
3180     if (state->has_port) {
3181         ofproto_port_destroy(&state->port);
3182     }
3183     free(state);
3184     return 0;
3185 }
3186
3187 static int
3188 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3189 {
3190     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3191
3192     if (ofproto->port_poll_errno) {
3193         int error = ofproto->port_poll_errno;
3194         ofproto->port_poll_errno = 0;
3195         return error;
3196     }
3197
3198     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3199         return EAGAIN;
3200     }
3201
3202     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3203     return 0;
3204 }
3205
3206 static void
3207 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3208 {
3209     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3210     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3211 }
3212
3213 static int
3214 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3215 {
3216     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3217     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3218             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3219             : -1);
3220 }
3221 \f
3222 /* Upcall handling. */
3223
3224 /* Flow miss batching.
3225  *
3226  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3227  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3228  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3229  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3230  *
3231  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3232  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3233 struct flow_miss {
3234     struct hmap_node hmap_node;
3235     struct ofproto_dpif *ofproto;
3236     struct flow flow;
3237     enum odp_key_fitness key_fitness;
3238     const struct nlattr *key;
3239     size_t key_len;
3240     struct list packets;
3241     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3242 };
3243
3244 struct flow_miss_op {
3245     struct dpif_op dpif_op;
3246
3247     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3248     struct xlate_out xout;
3249     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3250
3251     struct ofpbuf mask;          /* Flow mask for "put" ops. */
3252     struct odputil_keybuf maskbuf;
3253
3254     /* If this is a "put" op, then a pointer to the subfacet that should
3255      * be marked as uninstalled if the operation fails. */
3256     struct subfacet *subfacet;
3257 };
3258
3259 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3260  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3261  * configurations. */
3262 static void
3263 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3264                     const struct flow *flow)
3265 {
3266     struct ofputil_packet_in pin;
3267
3268     pin.packet = packet->data;
3269     pin.packet_len = packet->size;
3270     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3271     pin.controller_id = 0;
3272
3273     pin.table_id = 0;
3274     pin.cookie = 0;
3275
3276     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3277
3278     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3279
3280     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3281 }
3282
3283 static struct flow_miss *
3284 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3285                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3286 {
3287     struct flow_miss *miss;
3288
3289     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3290         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3291             return miss;
3292         }
3293     }
3294
3295     return NULL;
3296 }
3297
3298 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3299  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3300  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3301  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3302  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3303 static void
3304 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3305                           struct flow_miss_op *op)
3306 {
3307     if (miss->flow.in_port.ofp_port
3308         != vsp_realdev_to_vlandev(miss->ofproto, miss->flow.in_port.ofp_port,
3309                                   miss->flow.vlan_tci)) {
3310         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3311          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3312          * the flow, but the actions were composed assuming that
3313          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3314          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3315          * actions. */
3316         eth_pop_vlan(packet);
3317     }
3318
3319     op->subfacet = NULL;
3320     op->xout_garbage = false;
3321     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3322     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3323     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3324     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3325     ofpbuf_use_stack(&op->mask, &op->maskbuf, sizeof op->maskbuf);
3326 }
3327
3328 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3329  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3330 static void
3331 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3332                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3333 {
3334     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3335
3336     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3337         /*
3338          * Extra-special case for fail-open mode.
3339          *
3340          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3341          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3342          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3343          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3344          *
3345          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3346          */
3347         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3348     }
3349 }
3350
3351 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3352  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3353  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3354  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3355  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3356  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3357  * tracking. */
3358 static bool
3359 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3360 {
3361     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
3362     uint32_t hash;
3363
3364     if (!backer->governor) {
3365         size_t n_subfacets;
3366
3367         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3368         if (n_subfacets * 2 <= flow_eviction_threshold) {
3369             return true;
3370         }
3371
3372         backer->governor = governor_create();
3373     }
3374
3375     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3376     return governor_should_install_flow(backer->governor, hash,
3377                                         list_size(&miss->packets));
3378 }
3379
3380 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3381  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3382  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3383 static void
3384 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3385                                struct flow_miss *miss,
3386                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3387 {
3388     struct ofpbuf *packet;
3389
3390     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3391
3392         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3393
3394         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3395
3396         if (xout->slow) {
3397             struct xlate_in xin;
3398
3399             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow, rule, 0, packet);
3400             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3401         }
3402
3403         if (xout->odp_actions.size) {
3404             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3405             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3406
3407             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3408             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3409             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3410             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3411             op->xout_garbage = true;
3412
3413             (*n_ops)++;
3414         }
3415     }
3416 }
3417
3418 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3419  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3420  *
3421  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3422  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3423  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3424  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3425  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3426  * e.g. NetFlow statistics.
3427  *
3428  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3429 static void
3430 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3431                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3432                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3433 {
3434     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3435     enum subfacet_path want_path;
3436     struct subfacet *subfacet;
3437     struct ofpbuf *packet;
3438
3439     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3440     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3441     if (stats) {
3442         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3443     }
3444
3445     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3446         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3447
3448         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3449
3450         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3451             struct xlate_in xin;
3452
3453             xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, facet->rule, 0, packet);
3454             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3455         }
3456
3457         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3458             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3459
3460             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3461             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3462             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3463             (*n_ops)++;
3464         }
3465     }
3466
3467     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3468         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3469         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3470
3471         subfacet->path = want_path;
3472
3473         ofpbuf_use_stack(&op->mask, &op->maskbuf, sizeof op->maskbuf);
3474         odp_flow_key_from_mask(&op->mask, &facet->xout.wc.masks,
3475                                &miss->flow, UINT32_MAX);
3476
3477         op->xout_garbage = false;
3478         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3479         op->subfacet = subfacet;
3480         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3481         put->key = miss->key;
3482         put->key_len = miss->key_len;
3483         put->mask = op->mask.data;
3484         put->mask_len = op->mask.size;
3485
3486         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3487             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3488             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3489         } else {
3490             compose_slow_path(ofproto, &miss->flow, facet->xout.slow,
3491                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3492                               &put->actions, &put->actions_len);
3493         }
3494         put->stats = NULL;
3495     }
3496 }
3497
3498 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3499  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3500 static void
3501 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3502                  size_t *n_ops)
3503 {
3504     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3505     struct dpif_flow_stats stats__;
3506     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3507     struct ofpbuf *packet;
3508     struct facet *facet;
3509     long long int now;
3510
3511     now = time_msec();
3512     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3513     stats->used = now;
3514     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3515         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3516         stats->n_bytes += packet->size;
3517         stats->n_packets++;
3518     }
3519
3520     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3521     if (!facet) {
3522         struct flow_wildcards wc;
3523         struct rule_dpif *rule;
3524         struct xlate_out xout;
3525         struct xlate_in xin;
3526
3527         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3528         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3529         rule_credit_stats(rule, stats);
3530
3531         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, rule, stats->tcp_flags,
3532                       NULL);
3533         xin.resubmit_stats = stats;
3534         xin.may_learn = true;
3535         xlate_actions(&xin, &xout);
3536         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3537
3538         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3539          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3540          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3541          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3542          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3543         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3544             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3545             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3546             return;
3547         }
3548
3549         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3550         stats = NULL;
3551     }
3552     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3553 }
3554
3555 static struct drop_key *
3556 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3557                 size_t key_len)
3558 {
3559     struct drop_key *drop_key;
3560
3561     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3562                              &backer->drop_keys) {
3563         if (drop_key->key_len == key_len
3564             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3565             return drop_key;
3566         }
3567     }
3568     return NULL;
3569 }
3570
3571 static void
3572 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3573 {
3574     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3575     struct drop_key *drop_key, *next;
3576
3577     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3578         int error;
3579
3580         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3581                               NULL);
3582         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3583             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3584             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3585             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3586                       ds_cstr(&ds));
3587             ds_destroy(&ds);
3588         }
3589
3590         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3591         free(drop_key->key);
3592         free(drop_key);
3593     }
3594 }
3595
3596 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3597  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3598  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3599  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3600  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3601  * 'packet' ingressed.
3602  *
3603  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3604  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3605  *
3606  * This function does post-processing on data returned from
3607  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3608  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3609  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3610  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3611  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3612  *
3613  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3614  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3615  * transparent to the upcall processing logic.
3616  *
3617  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3618  * or some other positive errno if there are other problems. */
3619 static int
3620 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3621                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3622                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3623                 struct ofproto_dpif **ofproto, odp_port_t *odp_in_port)
3624 {
3625     const struct ofport_dpif *port;
3626     enum odp_key_fitness fitness;
3627     int error = ENODEV;
3628
3629     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3630     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3631         error = EINVAL;
3632         goto exit;
3633     }
3634
3635     if (odp_in_port) {
3636         *odp_in_port = flow->in_port.odp_port;
3637     }
3638
3639     port = (tnl_port_should_receive(flow)
3640             ? ofport_dpif_cast(tnl_port_receive(flow))
3641             : odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port.odp_port));
3642     flow->in_port.ofp_port = port ? port->up.ofp_port : OFPP_NONE;
3643     if (!port) {
3644         goto exit;
3645     }
3646
3647     /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, for a tunnel port
3648      * it's theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3649      * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because no
3650      * platforms has two separate datapaths which each support tunneling. */
3651     ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3652
3653     if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3654         if (packet) {
3655             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3656              * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3657              * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3658              * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3659              *
3660              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3661              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3662              * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3663              * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3664              * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3665              * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3666              * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3667              * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3668              * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3669              * header anymore. */
3670             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3671         }
3672         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3673         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3674     }
3675     error = 0;
3676
3677     if (ofproto) {
3678         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3679     }
3680
3681 exit:
3682     if (fitnessp) {
3683         *fitnessp = fitness;
3684     }
3685     return error;
3686 }
3687
3688 static void
3689 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3690                     size_t n_upcalls)
3691 {
3692     struct dpif_upcall *upcall;
3693     struct flow_miss *miss;
3694     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3695     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3696     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3697     struct hmap todo;
3698     int n_misses;
3699     size_t n_ops;
3700     size_t i;
3701
3702     if (!n_upcalls) {
3703         return;
3704     }
3705
3706     /* Construct the to-do list.
3707      *
3708      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3709      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3710      * that we can process them together. */
3711     hmap_init(&todo);
3712     n_misses = 0;
3713     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3714         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3715         struct flow_miss *existing_miss;
3716         struct ofproto_dpif *ofproto;
3717         odp_port_t odp_in_port;
3718         struct flow flow;
3719         uint32_t hash;
3720         int error;
3721
3722         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3723                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3724                                 &ofproto, &odp_in_port);
3725         if (error == ENODEV) {
3726             struct drop_key *drop_key;
3727
3728             /* Received packet on datapath port for which we couldn't
3729              * associate an ofproto.  This can happen if a port is removed
3730              * while traffic is being received.  Print a rate-limited message
3731              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3732              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3733              * in the kernel. */
3734             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated datapath port "
3735                               "%"PRIu32, odp_in_port);
3736
3737             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3738             if (!drop_key) {
3739                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3740                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3741                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3742
3743                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3744                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3745                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3746                               drop_key->key, drop_key->key_len,
3747                               NULL, 0, NULL, 0, NULL);
3748             }
3749             continue;
3750         }
3751         if (error) {
3752             continue;
3753         }
3754
3755         ofproto->n_missed++;
3756         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
3757                      &flow.tunnel, &flow.in_port, &miss->flow);
3758
3759         /* Add other packets to a to-do list. */
3760         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
3761         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
3762         if (!existing_miss) {
3763             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
3764             miss->ofproto = ofproto;
3765             miss->key = upcall->key;
3766             miss->key_len = upcall->key_len;
3767             miss->upcall_type = upcall->type;
3768             list_init(&miss->packets);
3769
3770             n_misses++;
3771         } else {
3772             miss = existing_miss;
3773         }
3774         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
3775     }
3776
3777     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
3778      * operations to batch. */
3779     n_ops = 0;
3780     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
3781         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
3782     }
3783     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
3784
3785     /* Execute batch. */
3786     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3787         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
3788     }
3789     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
3790
3791     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3792         if (dpif_ops[i]->error != 0
3793             && flow_miss_ops[i].dpif_op.type == DPIF_OP_FLOW_PUT
3794             && flow_miss_ops[i].subfacet) {
3795             struct subfacet *subfacet = flow_miss_ops[i].subfacet;
3796
3797             COVERAGE_INC(subfacet_install_fail);
3798
3799             subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
3800         }
3801
3802         /* Free memory. */
3803         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
3804             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
3805         }
3806     }
3807     hmap_destroy(&todo);
3808 }
3809
3810 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
3811               IPFIX_UPCALL }
3812 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
3813 {
3814     size_t userdata_len;
3815     union user_action_cookie cookie;
3816
3817     /* First look at the upcall type. */
3818     switch (upcall->type) {
3819     case DPIF_UC_ACTION:
3820         break;
3821
3822     case DPIF_UC_MISS:
3823         return MISS_UPCALL;
3824
3825     case DPIF_N_UC_TYPES:
3826     default:
3827         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
3828         return BAD_UPCALL;
3829     }
3830
3831     /* "action" upcalls need a closer look. */
3832     if (!upcall->userdata) {
3833         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
3834         return BAD_UPCALL;
3835     }
3836     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
3837     if (userdata_len < sizeof cookie.type
3838         || userdata_len > sizeof cookie) {
3839         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
3840                      userdata_len);
3841         return BAD_UPCALL;
3842     }
3843     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3844     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
3845     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
3846         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
3847         return SFLOW_UPCALL;
3848     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
3849                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
3850         return MISS_UPCALL;
3851     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
3852                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
3853         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
3854     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
3855                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
3856         return IPFIX_UPCALL;
3857     } else {
3858         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
3859                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
3860         return BAD_UPCALL;
3861     }
3862 }
3863
3864 static void
3865 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
3866                     const struct dpif_upcall *upcall)
3867 {
3868     struct ofproto_dpif *ofproto;
3869     union user_action_cookie cookie;
3870     struct flow flow;
3871     odp_port_t odp_in_port;
3872
3873     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3874                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port)
3875         || !ofproto->sflow) {
3876         return;
3877     }
3878
3879     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3880     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
3881     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
3882                         odp_in_port, &cookie);
3883 }
3884
3885 static void
3886 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
3887                           const struct dpif_upcall *upcall)
3888 {
3889     struct ofproto_dpif *ofproto;
3890     union user_action_cookie cookie;
3891     struct flow flow;
3892
3893     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3894                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3895         || !ofproto->ipfix) {
3896         return;
3897     }
3898
3899     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3900     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
3901
3902     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3903      * the packet using it. */
3904     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
3905                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
3906                            cookie.flow_sample.probability,
3907                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
3908                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
3909 }
3910
3911 static void
3912 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
3913                     const struct dpif_upcall *upcall)
3914 {
3915     struct ofproto_dpif *ofproto;
3916     struct flow flow;
3917
3918     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3919                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3920         || !ofproto->ipfix) {
3921         return;
3922     }
3923
3924     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3925      * the packet using it. */
3926     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
3927 }
3928
3929 static int
3930 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
3931 {
3932     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3933     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3934     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
3935     int n_processed;
3936     int n_misses;
3937     int i;
3938
3939     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
3940
3941     n_misses = 0;
3942     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
3943         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
3944         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
3945         int error;
3946
3947         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
3948                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
3949         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
3950         if (error) {
3951             ofpbuf_uninit(buf);
3952             break;
3953         }
3954
3955         switch (classify_upcall(upcall)) {
3956         case MISS_UPCALL:
3957             /* Handle it later. */
3958             n_misses++;
3959             break;
3960
3961         case SFLOW_UPCALL:
3962             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
3963             ofpbuf_uninit(buf);
3964             break;
3965
3966         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
3967             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
3968             ofpbuf_uninit(buf);
3969             break;
3970
3971         case IPFIX_UPCALL:
3972             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
3973             ofpbuf_uninit(buf);
3974             break;
3975
3976         case BAD_UPCALL:
3977             ofpbuf_uninit(buf);
3978             break;
3979         }
3980     }
3981
3982     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
3983     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
3984     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
3985         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
3986     }
3987
3988     return n_processed;
3989 }
3990 \f
3991 /* Flow expiration. */
3992
3993 static int subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *);
3994 static void update_stats(struct dpif_backer *);
3995 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
3996 static void expire_subfacets(struct dpif_backer *, int dp_max_idle);
3997
3998 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
3999  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
4000  * importantly when they last were used, and then use that information to
4001  * expire flows that have not been used recently.
4002  *
4003  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4004 static int
4005 expire(struct dpif_backer *backer)
4006 {
4007     struct ofproto_dpif *ofproto;
4008     size_t n_subfacets;
4009     int max_idle;
4010
4011     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
4012      * relatively few. */
4013     drop_key_clear(backer);
4014
4015     /* Update stats for each flow in the backer. */
4016     update_stats(backer);
4017
4018     n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
4019     if (n_subfacets) {
4020         struct subfacet *subfacet;
4021         long long int total, now;
4022
4023         total = 0;
4024         now = time_msec();
4025         HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4026             total += now - subfacet->created;
4027         }
4028         backer->avg_subfacet_life += total / n_subfacets;
4029     }
4030     backer->avg_subfacet_life /= 2;
4031
4032     backer->avg_n_subfacet += n_subfacets;
4033     backer->avg_n_subfacet /= 2;
4034
4035     backer->max_n_subfacet = MAX(backer->max_n_subfacet, n_subfacets);
4036
4037     max_idle = subfacet_max_idle(backer);
4038     expire_subfacets(backer, max_idle);
4039
4040     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4041         struct rule *rule, *next_rule;
4042
4043         if (ofproto->backer != backer) {
4044             continue;
4045         }
4046
4047         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
4048          * has passed. */
4049         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
4050                             &ofproto->up.expirable) {
4051             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
4052         }
4053
4054         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
4055          * good time to do bond rebalancing. */
4056         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
4057             struct ofbundle *bundle;
4058
4059             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
4060                 if (bundle->bond) {
4061                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
4062                 }
4063             }
4064         }
4065     }
4066
4067     return MIN(max_idle, 1000);
4068 }
4069
4070 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4071  * as 'subfacet''s statistics. */
4072 static void
4073 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4074                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4075 {
4076     struct facet *facet = subfacet->facet;
4077     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4078     struct dpif_flow_stats diff;
4079
4080     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
4081     diff.used = stats->used;
4082
4083     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4084         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4085     } else {
4086         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4087         diff.n_packets = 0;
4088     }
4089
4090     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4091         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4092     } else {
4093         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4094         diff.n_bytes = 0;
4095     }
4096
4097     ofproto->n_hit += diff.n_packets;
4098     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4099     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4100     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
4101
4102     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4103         facet_learn(facet);
4104         facet_account(facet);
4105         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4106     }
4107 }
4108
4109 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4110  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4111 static void
4112 delete_unexpected_flow(struct dpif_backer *backer,
4113                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4114 {
4115     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4116         struct ds s;
4117
4118         ds_init(&s);
4119         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4120         VLOG_WARN("unexpected flow: %s", ds_cstr(&s));
4121         ds_destroy(&s);
4122     }
4123
4124     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4125     dpif_flow_del(backer->dpif, key, key_len, NULL);
4126 }
4127
4128 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4129  *
4130  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4131  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4132  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4133  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4134  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4135  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4136  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4137  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4138  *
4139  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4140  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4141  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4142  * the hit or miss counts of br1.
4143  */
4144 static void
4145 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4146 {
4147     const struct dpif_flow_stats *stats;
4148     struct dpif_flow_dump dump;
4149     const struct nlattr *key, *mask;
4150     size_t key_len, mask_len;
4151
4152     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4153     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len,
4154                                &mask, &mask_len, NULL, NULL, &stats)) {
4155         struct subfacet *subfacet;
4156         uint32_t key_hash;
4157
4158         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4159         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4160         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4161         case SF_FAST_PATH:
4162             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4163             break;
4164
4165         case SF_SLOW_PATH:
4166             /* Stats are updated per-packet. */
4167             break;
4168
4169         case SF_NOT_INSTALLED:
4170         default:
4171             delete_unexpected_flow(backer, key, key_len);
4172             break;
4173         }
4174         run_fast_rl();
4175     }
4176     dpif_flow_dump_done(&dump);
4177
4178     update_moving_averages(backer);
4179 }
4180
4181 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4182  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4183  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4184  * fold its statistic into its rule. */
4185 static int
4186 subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *backer)
4187 {
4188     /*
4189      * Idle time histogram.
4190      *
4191      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4192      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4193      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4194      * well.
4195      *
4196      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4197      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4198      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4199      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4200      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4201      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4202      * discard.
4203      *
4204      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4205      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4206      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4207      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4208      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4209      * flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4210      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4211      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4212      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4213      * additional data).
4214      *
4215      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4216      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4217      * uninstallable subfacets.
4218      */
4219     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4220     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4221     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4222     int total, subtotal, bucket;
4223     struct subfacet *subfacet;
4224     long long int now;
4225     int i;
4226
4227     total = hmap_count(&backer->subfacets);
4228     if (total <= flow_eviction_threshold) {
4229         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4230     }
4231
4232     /* Build histogram. */
4233     now = time_msec();
4234     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4235         long long int idle = now - subfacet->used;
4236         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4237                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4238                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4239         buckets[bucket]++;
4240     }
4241
4242     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4243     subtotal = bucket = 0;
4244     do {
4245         subtotal += buckets[bucket++];
4246     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4247              subtotal < MAX(flow_eviction_threshold, total / 100));
4248
4249     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4250         struct ds s;
4251
4252         ds_init(&s);
4253         ds_put_cstr(&s, "keep");
4254         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4255             if (i == bucket) {
4256                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4257             }
4258             if (buckets[i]) {
4259                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4260             }
4261         }
4262         VLOG_INFO("%s (msec:count)", ds_cstr(&s));
4263         ds_destroy(&s);
4264     }
4265
4266     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4267 }
4268
4269 static void
4270 expire_subfacets(struct dpif_backer *backer, int dp_max_idle)
4271 {
4272     /* Cutoff time for most flows. */
4273     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4274
4275     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4276      * conservative cutoff. */
4277     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4278
4279     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4280     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4281     int n_batch;
4282
4283     n_batch = 0;
4284     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4285                         &backer->subfacets) {
4286         long long int cutoff;
4287
4288         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP
4289                                                 | SLOW_STP)
4290                   ? special_cutoff
4291                   : normal_cutoff);
4292         if (subfacet->used < cutoff) {
4293             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4294                 batch[n_batch++] = subfacet;
4295                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4296                     subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4297                     n_batch = 0;
4298                 }
4299             } else {
4300                 subfacet_destroy(subfacet);
4301             }
4302         }
4303     }
4304
4305     if (n_batch > 0) {
4306         subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4307     }
4308 }
4309
4310 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4311  * then delete it entirely. */
4312 static void
4313 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4314 {
4315     struct facet *facet, *next_facet;
4316     long long int now;
4317     uint8_t reason;
4318
4319     if (rule->up.pending) {
4320         /* We'll have to expire it later. */
4321         return;
4322     }
4323
4324     /* Has 'rule' expired? */
4325     now = time_msec();
4326     if (rule->up.hard_timeout
4327         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4328         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4329     } else if (rule->up.idle_timeout
4330                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4331         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4332     } else {
4333         return;
4334     }
4335
4336     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4337
4338     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4339      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4340     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4341         facet_remove(facet);
4342     }
4343
4344     /* Get rid of the rule. */
4345     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4346 }
4347 \f
4348 /* Facets. */
4349
4350 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4351  *
4352  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4353  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4354  *
4355  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4356  *
4357  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4358  *
4359  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4360  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4361 static struct facet *
4362 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4363              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4364 {
4365     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4366     struct facet *facet;
4367     struct match match;
4368
4369     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4370     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4371     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4372     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4373     facet->used = stats->used;
4374     facet->flow = miss->flow;
4375     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4376     facet->rule = rule;
4377
4378     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4379     list_init(&facet->subfacets);
4380     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4381     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4382
4383     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4384
4385     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4386     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4387     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4388
4389     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4390
4391     return facet;
4392 }
4393
4394 static void
4395 facet_free(struct facet *facet)
4396 {
4397     if (facet) {
4398         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4399         free(facet);
4400     }
4401 }
4402
4403 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4404  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4405 static bool
4406 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4407                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4408                     struct ofpbuf *packet)
4409 {
4410     struct odputil_keybuf keybuf;
4411     struct ofpbuf key;
4412     int error;
4413
4414     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4415     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4416                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port.ofp_port));
4417
4418     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4419                          odp_actions, actions_len, packet);
4420     return !error;
4421 }
4422
4423 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4424  *
4425  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4426  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4427  *
4428  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4429  */
4430 static void
4431 facet_remove(struct facet *facet)
4432 {
4433     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4434     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4435
4436     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4437
4438     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4439     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4440         subfacet_uninstall(subfacet);
4441     }
4442
4443     /* Flush the final stats to the rule.
4444      *
4445      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4446      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4447      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4448     facet_flush_stats(facet);
4449
4450     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4451     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4452                         &facet->subfacets) {
4453         subfacet_destroy__(subfacet);
4454     }
4455     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4456     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4457     list_remove(&facet->list_node);
4458     facet_free(facet);
4459 }
4460
4461 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4462  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4463 static void
4464 facet_learn(struct facet *facet)
4465 {
4466     long long int now = time_msec();
4467
4468     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4469         return;
4470     }
4471
4472     facet->learn_rl = now + 500;
4473
4474     if (!facet->xout.has_learn
4475         && !facet->xout.has_normal
4476         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4477             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4478         return;
4479     }
4480
4481     facet_push_stats(facet, true);
4482 }
4483
4484 static void
4485 facet_account(struct facet *facet)
4486 {
4487     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4488     const struct nlattr *a;
4489     unsigned int left;
4490     ovs_be16 vlan_tci;
4491     uint64_t n_bytes;
4492
4493     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4494         return;
4495     }
4496     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4497
4498     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4499      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4500      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4501      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4502      * hash bucket.)
4503      *
4504      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4505      * be equally valid for our purpose. */
4506     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4507     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4508                              facet->xout.odp_actions.size) {
4509         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4510         struct ofport_dpif *port;
4511
4512         switch (nl_attr_type(a)) {
4513         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4514             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_odp_port(a));
4515             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4516                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4517                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4518             }
4519             break;
4520
4521         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4522             vlan_tci = htons(0);
4523             break;
4524
4525         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4526             vlan = nl_attr_get(a);
4527             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4528             break;
4529         }
4530     }
4531 }
4532
4533 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4534  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4535  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4536 static bool
4537 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4538 {
4539     if (facet) {
4540         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4541         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4542         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4543
4544         if (ofpacts_len > 0 &&
4545             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4546             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4547             return true;
4548         }
4549     }
4550     return false;
4551 }
4552
4553 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4554  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4555  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4556  * its packet and byte counts before this function is called. */
4557 static void
4558 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4559 {
4560     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4561     struct subfacet *subfacet;
4562
4563     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4564         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4565         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4566     }
4567
4568     facet_push_stats(facet, false);
4569     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4570         facet_account(facet);
4571         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4572     }
4573
4574     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4575         struct ofexpired expired;
4576         expired.flow = facet->flow;
4577         expired.packet_count = facet->packet_count;
4578         expired.byte_count = facet->byte_count;
4579         expired.used = facet->used;
4580         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4581     }
4582
4583     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4584      * reinstalled. */
4585     facet_reset_counters(facet);
4586
4587     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4588     facet->tcp_flags = 0;
4589 }
4590
4591 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4592  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4593  *
4594  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4595  * instead if that is important. */
4596 static struct facet *
4597 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4598 {
4599     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4600     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4601 }
4602
4603 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4604  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4605  *
4606  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4607 static struct facet *
4608 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4609 {
4610     struct facet *facet;
4611
4612     facet = facet_find(ofproto, flow);
4613     if (facet
4614         && (ofproto->backer->need_revalidate
4615             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4616                                   facet->xout.tags))
4617         && !facet_revalidate(facet)) {
4618         return NULL;
4619     }
4620
4621     return facet;
4622 }
4623
4624 static bool
4625 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4626 {
4627     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4628
4629     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4630
4631     struct xlate_out xout;
4632     struct xlate_in xin;
4633
4634     struct rule_dpif *rule;
4635     bool ok;
4636
4637     /* Check the rule for consistency. */
4638     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
4639     if (rule != facet->rule) {
4640         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4641             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4642
4643             flow_format(&s, &facet->flow);
4644             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4645                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4646             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4647             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4648                           rule->up.table_id);
4649             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4650             ds_put_char(&s, ')');
4651
4652             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4653             ds_destroy(&s);
4654         }
4655         return false;
4656     }
4657
4658     /* Check the datapath actions for consistency. */
4659     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, rule, 0, NULL);
4660     xlate_actions(&xin, &xout);
4661
4662     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
4663         && facet->xout.slow == xout.slow;
4664     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4665         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4666
4667         flow_format(&s, &facet->flow);
4668         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
4669
4670         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4671             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
4672             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
4673                                facet->xout.odp_actions.size);
4674             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
4675             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
4676                                xout.odp_actions.size);
4677             ds_put_char(&s, ')');
4678         }
4679
4680         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
4681             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
4682         }
4683
4684         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4685         ds_destroy(&s);
4686     }
4687     xlate_out_uninit(&xout);
4688
4689     return ok;
4690 }
4691
4692 /* Re-searches the classifier for 'facet':
4693  *
4694  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
4695  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
4696  *
4697  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
4698  *     where it is and recompiles its actions anyway.
4699  *
4700  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
4701  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
4702  *
4703  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
4704 static bool
4705 facet_revalidate(struct facet *facet)
4706 {
4707     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4708     struct rule_dpif *new_rule;
4709     struct subfacet *subfacet;
4710     struct flow_wildcards wc;
4711     struct xlate_out xout;
4712     struct xlate_in xin;
4713
4714     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
4715
4716     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
4717      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
4718      * change. */
4719     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4720         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
4721         struct flow recv_flow;
4722         int error;
4723
4724         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
4725                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
4726                                 &recv_ofproto, NULL);
4727         if (error
4728             || recv_ofproto != ofproto
4729             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
4730             facet_remove(facet);
4731             return false;
4732         }
4733     }
4734
4735     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
4736     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
4737
4738     /* Calculate new datapath actions.
4739      *
4740      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
4741      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
4742      * around to properly compose it. */
4743     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, new_rule, 0, NULL);
4744     xlate_actions(&xin, &xout);
4745     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
4746
4747     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
4748      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
4749      * remove the facet and start over.
4750      *
4751      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
4752      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
4753      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
4754      * simply give up instead. */
4755     if (facet->xout.slow != xout.slow
4756         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
4757         facet_remove(facet);
4758         xlate_out_uninit(&xout);
4759         return false;
4760     }
4761
4762     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4763         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4764             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
4765                 struct dpif_flow_stats stats;
4766
4767                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
4768                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4769             }
4770         }
4771
4772         facet_flush_stats(facet);
4773
4774         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
4775         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
4776                    xout.odp_actions.size);
4777     }
4778
4779     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
4780     facet->xout.tags = xout.tags;
4781     facet->xout.slow = xout.slow;
4782     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
4783     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
4784     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
4785     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
4786     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
4787     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4788
4789     if (facet->rule != new_rule) {
4790         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
4791         list_remove(&facet->list_node);
4792         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
4793         facet->rule = new_rule;
4794         facet->used = new_rule->up.created;
4795         facet->prev_used = facet->used;
4796     }
4797
4798     xlate_out_uninit(&xout);
4799     return true;
4800 }
4801
4802 static void
4803 facet_reset_counters(struct facet *facet)
4804 {
4805     facet->packet_count = 0;
4806     facet->byte_count = 0;
4807     facet->prev_packet_count = 0;
4808     facet->prev_byte_count = 0;
4809     facet->accounted_bytes = 0;
4810 }
4811
4812 static void
4813 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
4814 {
4815     struct dpif_flow_stats stats;
4816
4817     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
4818     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
4819     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
4820
4821     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
4822     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
4823     stats.used = facet->used;
4824     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
4825
4826     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
4827         struct ofproto_dpif *ofproto =
4828             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4829
4830         struct ofport_dpif *in_port;
4831         struct xlate_in xin;
4832
4833         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
4834         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
4835         facet->prev_used = facet->used;
4836
4837         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port.ofp_port);
4838         if (in_port && in_port->tnl_port) {
4839             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
4840         }
4841
4842         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
4843         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
4844                                  facet->used);
4845         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
4846         update_mirror_stats(ofproto, facet->xout.mirrors, stats.n_packets,
4847                             stats.n_bytes);
4848
4849         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, facet->rule,
4850                       stats.tcp_flags, NULL);
4851         xin.resubmit_stats = &stats;
4852         xin.may_learn = may_learn;
4853         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
4854     }
4855 }
4856
4857 static void
4858 push_all_stats__(bool run_fast)
4859 {
4860     static long long int rl = LLONG_MIN;
4861     struct ofproto_dpif *ofproto;
4862
4863     if (time_msec() < rl) {
4864         return;
4865     }
4866
4867     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4868         struct cls_cursor cursor;
4869         struct facet *facet;
4870
4871         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
4872         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
4873             facet_push_stats(facet, false);
4874             if (run_fast) {
4875                 run_fast_rl();
4876             }
4877         }
4878     }
4879
4880     rl = time_msec() + 100;
4881 }
4882
4883 static void
4884 push_all_stats(void)
4885 {
4886     push_all_stats__(true);
4887 }
4888
4889 void
4890 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
4891 {
4892     rule->packet_count += stats->n_packets;
4893     rule->byte_count += stats->n_bytes;
4894     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
4895 }
4896 \f
4897 /* Subfacets. */
4898
4899 static struct subfacet *
4900 subfacet_find(struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
4901               size_t key_len, uint32_t key_hash)
4902 {
4903     struct subfacet *subfacet;
4904
4905     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
4906                              &backer->subfacets) {
4907         if (subfacet->key_len == key_len
4908             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
4909             return subfacet;
4910         }
4911     }
4912
4913     return NULL;
4914 }
4915
4916 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
4917  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
4918  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
4919  * new subfacet. */
4920 static struct subfacet *
4921 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
4922                 long long int now)
4923 {
4924     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
4925     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
4926     const struct nlattr *key = miss->key;
4927     size_t key_len = miss->key_len;
4928     uint32_t key_hash;
4929     struct subfacet *subfacet;
4930
4931     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4932
4933     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
4934         subfacet = &facet->one_subfacet;
4935     } else {
4936         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4937         if (subfacet) {
4938             if (subfacet->facet == facet) {
4939                 return subfacet;
4940             }
4941
4942             /* This shouldn't happen. */
4943             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
4944             subfacet_destroy(subfacet);
4945         }
4946
4947         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
4948     }
4949
4950     hmap_insert(&backer->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
4951     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
4952     subfacet->facet = facet;
4953     subfacet->key_fitness = key_fitness;
4954     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
4955     subfacet->key_len = key_len;
4956     subfacet->used = now;
4957     subfacet->created = now;
4958     subfacet->dp_packet_count = 0;
4959     subfacet->dp_byte_count = 0;
4960     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4961     subfacet->backer = backer;
4962
4963     backer->subfacet_add_count++;
4964     return subfacet;
4965 }
4966
4967 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
4968  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
4969 static void
4970 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
4971 {
4972     struct facet *facet = subfacet->facet;
4973     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4974
4975     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
4976     ofproto->backer->subfacet_del_count++;
4977
4978     subfacet_uninstall(subfacet);
4979     hmap_remove(&subfacet->backer->subfacets, &subfacet->hmap_node);
4980     list_remove(&subfacet->list_node);
4981     free(subfacet->key);
4982     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
4983         free(subfacet);
4984     }
4985 }
4986
4987 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
4988  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
4989 static void
4990 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
4991 {
4992     struct facet *facet = subfacet->facet;
4993
4994     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
4995         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
4996         facet_remove(facet);
4997     } else {
4998         subfacet_destroy__(subfacet);
4999     }
5000 }
5001
5002 static void
5003 subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *backer,
5004                        struct subfacet **subfacets, int n)
5005 {
5006     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5007     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5008     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5009     int i;
5010
5011     for (i = 0; i < n; i++) {
5012         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
5013         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
5014         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
5015         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
5016         opsp[i] = &ops[i];
5017     }
5018
5019     dpif_operate(backer->dpif, opsp, n);
5020     for (i = 0; i < n; i++) {
5021         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
5022         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
5023         subfacet_destroy(subfacets[i]);
5024         run_fast_rl();
5025     }
5026 }
5027
5028 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
5029  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
5030  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
5031  * since 'subfacet' was last updated.
5032  *
5033  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5034 static int
5035 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
5036                  struct dpif_flow_stats *stats)
5037 {
5038     struct facet *facet = subfacet->facet;
5039     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5040     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
5041     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
5042     size_t actions_len = odp_actions->size;
5043     struct odputil_keybuf maskbuf;
5044     struct ofpbuf mask;
5045
5046     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
5047     enum dpif_flow_put_flags flags;
5048     int ret;
5049
5050     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
5051     if (stats) {
5052         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
5053     }
5054
5055     if (path == SF_SLOW_PATH) {
5056         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
5057                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
5058                           &actions, &actions_len);
5059     }
5060
5061     ofpbuf_use_stack(&mask, &maskbuf, sizeof maskbuf);
5062     odp_flow_key_from_mask(&mask, &facet->xout.wc.masks,
5063                            &facet->flow, UINT32_MAX);
5064
5065     ret = dpif_flow_put(subfacet->backer->dpif, flags, subfacet->key,
5066                         subfacet->key_len,  mask.data, mask.size,
5067                         actions, actions_len, stats);
5068
5069     if (stats) {
5070         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
5071     }
5072
5073     if (ret) {
5074         COVERAGE_INC(subfacet_install_fail);
5075     } else {
5076         subfacet->path = path;
5077     }
5078     return ret;
5079 }
5080
5081 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5082 static void
5083 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5084 {
5085     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5086         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5087         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5088         struct dpif_flow_stats stats;
5089         int error;
5090
5091         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5092                               subfacet->key_len, &stats);
5093         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5094         if (!error) {
5095             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5096         }
5097         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5098     } else {
5099         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5100         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5101     }
5102 }
5103
5104 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5105  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5106  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5107  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5108  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5109 static void
5110 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5111                         struct dpif_flow_stats *stats)
5112 {
5113     if (stats
5114         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5115         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5116         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5117         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5118     }
5119
5120     subfacet->dp_packet_count = 0;
5121     subfacet->dp_byte_count = 0;
5122 }
5123
5124 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5125  *
5126  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5127  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5128  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5129  * that have been cleared out of the datapath. */
5130 static void
5131 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5132                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5133 {
5134     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5135         struct facet *facet = subfacet->facet;
5136
5137         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
5138         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
5139         facet->packet_count += stats->n_packets;
5140         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5141         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5142     }
5143 }
5144 \f
5145 /* Rules. */
5146
5147 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
5148  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
5149 static struct rule_dpif *
5150 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5151                  struct flow_wildcards *wc)
5152 {
5153     struct rule_dpif *rule;
5154
5155     rule = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, flow, wc, 0);
5156     if (rule) {
5157         return rule;
5158     }
5159
5160     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5161 }
5162
5163 struct rule_dpif *
5164 rule_dpif_lookup_in_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5165                           const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
5166                           uint8_t table_id)
5167 {
5168     struct cls_rule *cls_rule;
5169     struct classifier *cls;
5170     bool frag;
5171
5172     if (table_id >= N_TABLES) {
5173         return NULL;
5174     }
5175
5176     if (wc) {
5177         wc->masks.nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_MASK;
5178     }
5179
5180     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5181     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
5182     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5183         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5184         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5185         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5186         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5187         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
5188     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
5189         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
5190         if (wc) {
5191             flow_wildcards_init_exact(wc);
5192         }
5193     } else {
5194         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
5195     }
5196     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5197 }
5198
5199 struct rule_dpif *
5200 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5201 {
5202     struct ofport_dpif *port;
5203
5204     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port.ofp_port);
5205     if (!port) {
5206         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown OpenFlow port %"PRIu16,
5207                      flow->in_port.ofp_port);
5208         return ofproto->miss_rule;
5209     }
5210
5211     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5212         return ofproto->no_packet_in_rule;
5213     }
5214     return ofproto->miss_rule;
5215 }
5216
5217 static void
5218 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5219 {
5220     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5221
5222     rule_invalidate(rule);
5223     if (clogged) {
5224         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5225         c->op = rule->up.pending;
5226         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5227     } else {
5228         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5229     }
5230 }
5231
5232 static struct rule *
5233 rule_alloc(void)
5234 {
5235     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5236     return &rule->up;
5237 }
5238
5239 static void
5240 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5241 {
5242     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5243     free(rule);
5244 }
5245
5246 static enum ofperr
5247 rule_construct(struct rule *rule_)
5248 {
5249     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5250     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5251     struct rule_dpif *victim;
5252     uint8_t table_id;
5253
5254     rule->packet_count = 0;
5255     rule->byte_count = 0;
5256
5257     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5258     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5259         struct facet *facet;
5260
5261         rule->facets = victim->facets;
5262         list_moved(&rule->facets);
5263         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5264             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5265              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5266              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5267              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5268              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5269              * seem worth it. */
5270             facet_reset_counters(facet);
5271             facet->rule = rule;
5272         }
5273     } else {
5274         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5275         list_init(&rule->facets);
5276     }
5277
5278     table_id = rule->up.table_id;
5279     if (victim) {
5280         rule->tag = victim->tag;
5281     } else if (table_id == 0) {
5282         rule->tag = 0;
5283     } else {
5284         struct flow flow;
5285
5286         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5287         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5288                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5289     }
5290
5291     complete_operation(rule);
5292     return 0;
5293 }
5294
5295 static void
5296 rule_destruct(struct rule *rule_)
5297 {
5298     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5299     struct facet *facet, *next_facet;
5300
5301     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5302         facet_revalidate(facet);
5303     }
5304
5305     complete_operation(rule);
5306 }
5307
5308 static void
5309 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5310 {
5311     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5312
5313     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5314      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5315      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5316      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5317     push_all_stats__(false);
5318
5319     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5320      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5321     *packets = rule->packet_count;
5322     *bytes = rule->byte_count;
5323 }
5324
5325 static void
5326 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5327                   struct ofpbuf *packet)
5328 {
5329     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5330     struct dpif_flow_stats stats;
5331     struct xlate_out xout;
5332     struct xlate_in xin;
5333
5334     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5335     rule_credit_stats(rule, &stats);
5336
5337     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, rule, stats.tcp_flags, packet);
5338     xin.resubmit_stats = &stats;
5339     xlate_actions(&xin, &xout);
5340
5341     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5342                         xout.odp_actions.size, packet);
5343
5344     xlate_out_uninit(&xout);
5345 }
5346
5347 static enum ofperr
5348 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5349              struct ofpbuf *packet)
5350 {
5351     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5352     ofpbuf_delete(packet);
5353     return 0;
5354 }
5355
5356 static void
5357 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5358 {
5359     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5360
5361     complete_operation(rule);
5362 }
5363 \f
5364 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5365  * May modify 'packet'.
5366  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5367 static int
5368 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5369 {
5370     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5371     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5372     struct ofpbuf key, odp_actions;
5373     struct dpif_flow_stats stats;
5374     struct odputil_keybuf keybuf;
5375     struct ofpact_output output;
5376     struct xlate_out xout;
5377     struct xlate_in xin;
5378     struct flow flow;
5379     union flow_in_port in_port_;
5380     int error;
5381
5382     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5383     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5384
5385     /* Use OFPP_NONE as the in_port to avoid special packet processing. */
5386     in_port_.ofp_port = OFPP_NONE;
5387     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, &in_port_, &flow);
5388     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow, ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5389                                                              OFPP_LOCAL));
5390     dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5391
5392     ofpact_init(&output.ofpact, OFPACT_OUTPUT, sizeof output);
5393     output.port = ofport->up.ofp_port;
5394     output.max_len = 0;
5395
5396     xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, 0, packet);
5397     xin.ofpacts_len = sizeof output;
5398     xin.ofpacts = &output.ofpact;
5399     xin.resubmit_stats = &stats;
5400     xlate_actions(&xin, &xout);
5401
5402     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5403                          key.data, key.size,
5404                          xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size,
5405                          packet);
5406     xlate_out_uninit(&xout);
5407
5408     if (error) {
5409         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %s (%s)",
5410                      ofproto->up.name, netdev_get_name(ofport->up.netdev),
5411                      strerror(error));
5412     }
5413
5414     ofproto->stats.tx_packets++;
5415     ofproto->stats.tx_bytes += packet->size;
5416     return error;
5417 }
5418
5419 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5420  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5421  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5422  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5423  *
5424  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5425  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5426  *
5427  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5428  * respectively. */
5429 static void
5430 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5431                   enum slow_path_reason slow,
5432                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5433                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5434 {
5435     union user_action_cookie cookie;
5436     struct ofpbuf buf;
5437
5438     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5439     cookie.slow_path.unused = 0;
5440     cookie.slow_path.reason = slow;
5441
5442     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5443     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5444         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5445                                          ODPP_NONE);
5446         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5447     } else {
5448         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5449                              sizeof cookie.slow_path);
5450     }
5451     *actionsp = buf.data;
5452     *actions_lenp = buf.size;
5453 }
5454
5455 size_t
5456 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5457                      struct ofpbuf *odp_actions,
5458                      const struct flow *flow,
5459                      const union user_action_cookie *cookie,
5460                      const size_t cookie_size)
5461 {
5462     uint32_t pid;
5463
5464     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5465                             ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5466                                                  flow->in_port.ofp_port));
5467
5468     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5469 }
5470
5471
5472 static void
5473 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5474                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5475 {
5476     if (!mirrors) {
5477         return;
5478     }
5479
5480     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
5481         struct ofmirror *m;
5482
5483         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5484
5485         if (!m) {
5486             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5487              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5488              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5489              * mirror list before reaching here, but doing that would
5490              * not properly account the traffic stats we've currently
5491              * accumulated for previous mirror configuration. */
5492             continue;
5493         }
5494
5495         m->packet_count += packets;
5496         m->byte_count += bytes;
5497     }
5498 }
5499
5500 \f
5501 /* Optimized flow revalidation.
5502  *
5503  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5504  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5505  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5506  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5507  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5508  * doesn't change very often.
5509  *
5510  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5511  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5512  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5513  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5514  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5515  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5516  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5517  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5518  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5519  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5520  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5521
5522 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
5523  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5524 tag_type
5525 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
5526                    uint32_t secret)
5527 {
5528     if (minimask_is_catchall(mask)) {
5529         return 0;
5530     } else {
5531         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
5532         return tag_create_deterministic(hash);
5533     }
5534 }
5535
5536 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5537  * taggability of that table.
5538  *
5539  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5540  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5541  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5542  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5543  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5544  * will incorrectly skip revalidation. */
5545 static void
5546 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5547 {
5548     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5549     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
5550     struct cls_table *catchall, *other;
5551     struct cls_table *t;
5552
5553     catchall = other = NULL;
5554
5555     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
5556     case 0:
5557         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5558          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5559          * yet. */
5560         break;
5561
5562     case 1:
5563     case 2:
5564         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
5565             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5566                 catchall = t;
5567             } else if (!other) {
5568                 other = t;
5569             } else {
5570                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5571                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5572                 other = NULL;
5573             }
5574         }
5575         break;
5576
5577     default:
5578         /* Can't tag this table. */
5579         break;
5580     }
5581
5582     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5583         table->catchall_table = catchall;
5584         table->other_table = other;
5585         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5586     }
5587 }
5588
5589 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5590  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5591  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5592  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5593  *
5594  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5595  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5596 static void
5597 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5598 {
5599     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5600
5601     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5602
5603     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
5604         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5605
5606         if (table->other_table && rule->tag) {
5607             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
5608         } else {
5609             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5610         }
5611     }
5612 }
5613 \f
5614 static bool
5615 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5616                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5617 {
5618     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5619     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5620         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5621         return true;
5622     } else {
5623         return false;
5624     }
5625 }
5626
5627 static enum ofperr
5628 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5629            const struct flow *flow,
5630            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
5631 {
5632     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5633     struct odputil_keybuf keybuf;
5634     struct dpif_flow_stats stats;
5635     struct xlate_out xout;
5636     struct xlate_in xin;
5637     struct ofpbuf key;
5638
5639
5640     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5641     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
5642                            ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5643                                       flow->in_port.ofp_port));
5644
5645     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5646
5647     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, NULL, stats.tcp_flags, packet);
5648     xin.resubmit_stats = &stats;
5649     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
5650     xin.ofpacts = ofpacts;
5651
5652     xlate_actions(&xin, &xout);
5653     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
5654                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
5655     xlate_out_uninit(&xout);
5656
5657     return 0;
5658 }
5659 \f
5660 /* NetFlow. */
5661
5662 static int
5663 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5664             const struct netflow_options *netflow_options)
5665 {
5666     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5667
5668     if (netflow_options) {
5669         if (!ofproto->netflow) {
5670             ofproto->netflow = netflow_create();
5671             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5672         }
5673         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5674     } else if (ofproto->netflow) {
5675         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5676         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5677         ofproto->netflow = NULL;
5678     }
5679
5680     return 0;
5681 }
5682
5683 static void
5684 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5685                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5686 {
5687     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5688
5689     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
5690 }
5691
5692 static void
5693 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5694 {
5695     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5696         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5697         struct subfacet *subfacet;
5698         struct ofexpired expired;
5699
5700         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5701             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5702                 struct dpif_flow_stats stats;
5703
5704                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
5705                                  &stats);
5706                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5707             }
5708         }
5709
5710         expired.flow = facet->flow;
5711         expired.packet_count = facet->packet_count;
5712         expired.byte_count = facet->byte_count;
5713         expired.used = facet->used;
5714         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5715     }
5716 }
5717
5718 static void
5719 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5720 {
5721     struct cls_cursor cursor;
5722     struct facet *facet;
5723
5724     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5725     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5726         send_active_timeout(ofproto, facet);
5727     }
5728 }
5729 \f
5730 static struct ofproto_dpif *
5731 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5732 {
5733     struct ofproto_dpif *ofproto;
5734
5735     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5736                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5737         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5738             return ofproto;
5739         }
5740     }
5741     return NULL;
5742 }
5743
5744 static void
5745 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5746                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5747 {
5748     struct ofproto_dpif *ofproto;
5749
5750     if (argc > 1) {
5751         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5752         if (!ofproto) {
5753             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5754             return;
5755         }
5756         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5757     } else {
5758         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5759             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5760         }
5761     }
5762
5763     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
5764 }
5765
5766 static void
5767 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5768                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5769 {
5770     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5771     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5772     const struct mac_entry *e;
5773
5774     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5775     if (!ofproto) {
5776         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5777         return;
5778     }
5779
5780     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5781     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5782         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5783         char name[OFP_MAX_PORT_NAME_LEN];
5784
5785         ofputil_port_to_string(ofbundle_get_a_port(bundle)->up.ofp_port,
5786                                name, sizeof name);
5787         ds_put_format(&ds, "%5s  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5788                       name, e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
5789                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
5790     }
5791     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
5792     ds_destroy(&ds);
5793 }
5794
5795 struct trace_ctx {
5796     struct xlate_out xout;
5797     struct xlate_in xin;
5798     struct flow flow;
5799     struct ds *result;
5800 };
5801
5802 static void
5803 trace_format_rule(struct ds *result, int level, const struct rule_dpif *rule)
5804 {
5805     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5806     if (!rule) {
5807         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5808         return;
5809     }
5810
5811     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5812                   rule ? rule->up.table_id : 0, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5813     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5814     ds_put_char(result, '\n');
5815
5816     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5817     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5818     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
5819     ds_put_char(result, '\n');
5820 }
5821
5822 static void
5823 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5824                   struct trace_ctx *trace)
5825 {
5826     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5827     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5828     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
5829         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5830     } else {
5831         flow_format(result, &trace->xin.flow);
5832         trace->flow = trace->xin.flow;
5833     }
5834     ds_put_char(result, '\n');
5835 }
5836
5837 static void
5838 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5839                   struct trace_ctx *trace)
5840 {
5841     size_t i;
5842
5843     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5844     ds_put_format(result, "%s:", title);
5845     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5846         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5847     }
5848     ds_put_char(result, '\n');
5849 }
5850
5851 static void
5852 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
5853                  struct trace_ctx *trace)
5854 {
5855     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
5856
5857     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5858     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5859     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
5860     ds_put_char(result, '\n');
5861 }
5862
5863 static void
5864 trace_resubmit(struct xlate_in *xin, struct rule_dpif *rule, int recurse)
5865 {
5866     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5867     struct ds *result = trace->result;
5868
5869     ds_put_char(result, '\n');
5870     trace_format_flow(result, recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5871     trace_format_regs(result, recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5872     trace_format_odp(result,  recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
5873     trace_format_rule(result, recurse + 1, rule);
5874 }
5875
5876 static void
5877 trace_report(struct xlate_in *xin, const char *s, int recurse)
5878 {
5879     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5880     struct ds *result = trace->result;
5881
5882     ds_put_char_multiple(result, '\t', recurse);
5883     ds_put_cstr(result, s);
5884     ds_put_char(result, '\n');
5885 }
5886
5887 static void
5888 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5889                       void *aux OVS_UNUSED)
5890 {
5891     const struct dpif_backer *backer;
5892     struct ofproto_dpif *ofproto;
5893     struct ofpbuf odp_key;
5894     struct ofpbuf *packet;
5895     struct ds result;
5896     struct flow flow;
5897     char *s;
5898
5899     packet = NULL;
5900     backer = NULL;
5901     ds_init(&result);
5902     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5903
5904     /* Handle "-generate" or a hex string as the last argument. */
5905     if (!strcmp(argv[argc - 1], "-generate")) {
5906         packet = ofpbuf_new(0);
5907         argc--;
5908     } else {
5909         const char *error = eth_from_hex(argv[argc - 1], &packet);
5910         if (!error) {
5911             argc--;
5912         } else if (argc == 4) {
5913             /* The 3-argument form must end in "-generate' or a hex string. */
5914             unixctl_command_reply_error(conn, error);
5915             goto exit;
5916         }
5917     }
5918
5919     /* Parse the flow and determine whether a datapath or
5920      * bridge is specified. If function odp_flow_key_from_string()
5921      * returns 0, the flow is a odp_flow. If function
5922      * parse_ofp_exact_flow() returns 0, the flow is a br_flow. */
5923     if (!odp_flow_from_string(argv[argc - 1], NULL, &odp_key, NULL)) {
5924         /* If the odp_flow is the second argument,
5925          * the datapath name is the first argument. */
5926         if (argc == 3) {
5927             const char *dp_type;
5928             if (!strncmp(argv[1], "ovs-", 4)) {
5929                 dp_type = argv[1] + 4;
5930             } else {
5931                 dp_type = argv[1];
5932             }
5933             backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, dp_type);
5934             if (!backer) {
5935                 unixctl_command_reply_error(conn, "Cannot find datapath "
5936                                "of this name");
5937                 goto exit;
5938             }
5939         } else {
5940             /* No datapath name specified, so there should be only one
5941              * datapath. */
5942             struct shash_node *node;
5943             if (shash_count(&all_dpif_backers) != 1) {
5944                 unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify datapath "
5945                          "name, there is more than one type of datapath");
5946                 goto exit;
5947             }
5948             node = shash_first(&all_dpif_backers);
5949             backer = node->data;
5950         }
5951
5952         /* Extract the ofproto_dpif object from the ofproto_receive()
5953          * function. */
5954         if (ofproto_receive(backer, NULL, odp_key.data,
5955                             odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL)) {
5956             unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid datapath flow");
5957             goto exit;
5958         }
5959         ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
5960     } else if (!parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[argc - 1])) {
5961         if (argc != 3) {
5962             unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify bridge name");
5963             goto exit;
5964         }
5965
5966         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5967         if (!ofproto) {
5968             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown bridge name");
5969             goto exit;
5970         }
5971     } else {
5972         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
5973         goto exit;
5974     }
5975
5976     /* Generate a packet, if requested. */
5977     if (packet) {
5978         if (!packet->size) {
5979             flow_compose(packet, &flow);
5980         } else {
5981             union flow_in_port in_port_;
5982
5983             in_port_ = flow.in_port;
5984             ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
5985             s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
5986             ds_put_cstr(&result, s);
5987             free(s);
5988
5989             /* Use the metadata from the flow and the packet argument
5990              * to reconstruct the flow. */
5991             flow_extract(packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark, NULL,
5992                          &in_port_, &flow);
5993         }
5994     }
5995
5996     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &result);
5997     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
5998
5999 exit:
6000     ds_destroy(&result);
6001     ofpbuf_delete(packet);
6002     ofpbuf_uninit(&odp_key);
6003 }
6004
6005 void
6006 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
6007               const struct ofpbuf *packet, struct ds *ds)
6008 {
6009     struct rule_dpif *rule;
6010
6011     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
6012     flow_format(ds, flow);
6013     ds_put_char(ds, '\n');
6014
6015     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
6016
6017     trace_format_rule(ds, 0, rule);
6018     if (rule == ofproto->miss_rule) {
6019         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
6020     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
6021         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
6022                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
6023     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
6024         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
6025                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
6026     }
6027
6028     if (rule) {
6029         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
6030         struct ofpbuf odp_actions;
6031         struct trace_ctx trace;
6032         struct match match;
6033         uint8_t tcp_flags;
6034
6035         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
6036         trace.result = ds;
6037         trace.flow = *flow;
6038         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
6039                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
6040         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, rule, tcp_flags, packet);
6041         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
6042         trace.xin.report_hook = trace_report;
6043
6044         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
6045
6046         ds_put_char(ds, '\n');
6047         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
6048
6049         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
6050         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
6051         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
6052         ds_put_char(ds, '\n');
6053
6054         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
6055         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
6056                            trace.xout.odp_actions.size);
6057
6058         if (trace.xout.slow) {
6059             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
6060                         "slow path because it:");
6061             switch (trace.xout.slow) {
6062             case SLOW_CFM:
6063                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
6064                 break;
6065             case SLOW_LACP:
6066                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
6067                 break;
6068             case SLOW_STP:
6069                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
6070                 break;
6071             case SLOW_BFD:
6072                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of BFD packets.");
6073                 break;
6074             case SLOW_CONTROLLER:
6075                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
6076                             "to the OpenFlow controller.");
6077                 break;
6078             case __SLOW_MAX:
6079                 NOT_REACHED();
6080             }
6081         }
6082
6083         xlate_out_uninit(&trace.xout);
6084     }
6085 }
6086
6087 static void
6088 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6089                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6090 {
6091     clogged = true;
6092     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6093 }
6094
6095 static void
6096 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6097                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6098 {
6099     clogged = false;
6100     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6101 }
6102
6103 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6104  * 'reply' describing the results. */
6105 static void
6106 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6107 {
6108     struct cls_cursor cursor;
6109     struct facet *facet;
6110     int errors;
6111
6112     errors = 0;
6113     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6114     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6115         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6116             errors++;
6117         }
6118     }
6119     if (errors) {
6120         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
6121     }
6122
6123     if (errors) {
6124         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6125                       ofproto->up.name, errors);
6126     } else {
6127         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6128     }
6129 }
6130
6131 static void
6132 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6133                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6134 {
6135     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6136     struct ofproto_dpif *ofproto;
6137
6138     if (argc > 1) {
6139         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6140         if (!ofproto) {
6141             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
6142                                         "ofproto/list for help)");
6143             return;
6144         }
6145         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6146     } else {
6147         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6148             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6149         }
6150     }
6151
6152     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
6153     ds_destroy(&reply);
6154 }
6155
6156 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
6157  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
6158  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
6159 static const struct shash_node **
6160 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
6161 {
6162     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6163
6164     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6165         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
6166         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
6167     }
6168
6169     return shash_sort(ofproto_shash);
6170 }
6171
6172 static void
6173 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6174                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
6175                               void *aux OVS_UNUSED)
6176 {
6177     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6178     struct shash ofproto_shash;
6179     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
6180     int i;
6181
6182     shash_init(&ofproto_shash);
6183     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6184     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6185         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
6186         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
6187     }
6188
6189     shash_destroy(&ofproto_shash);
6190     free(sorted_ofprotos);
6191
6192     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6193     ds_destroy(&ds);
6194 }
6195
6196 static void
6197 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
6198               const struct avg_subfacet_rates *rates)
6199 {
6200     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
6201                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
6202 }
6203
6204 static void
6205 dpif_show_backer(const struct dpif_backer *backer, struct ds *ds)
6206 {
6207     const struct shash_node **ofprotos;
6208     struct ofproto_dpif *ofproto;
6209     struct shash ofproto_shash;
6210     uint64_t n_hit, n_missed;
6211     long long int minutes;
6212     size_t i;
6213
6214     n_hit = n_missed = 0;
6215     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6216         if (ofproto->backer == backer) {
6217             n_missed += ofproto->n_missed;
6218             n_hit += ofproto->n_hit;
6219         }
6220     }
6221
6222     ds_put_format(ds, "%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6223                   dpif_name(backer->dpif), n_hit, n_missed);
6224     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %u, max: %u,"
6225                   " life span: %lldms\n", hmap_count(&backer->subfacets),
6226                   backer->avg_n_subfacet, backer->max_n_subfacet,
6227                   backer->avg_subfacet_life);
6228
6229     minutes = (time_msec() - backer->created) / (1000 * 60);
6230     if (minutes >= 60) {
6231         show_dp_rates(ds, "\thourly avg:", &backer->hourly);
6232     }
6233     if (minutes >= 60 * 24) {
6234         show_dp_rates(ds, "\tdaily avg:",  &backer->daily);
6235     }
6236     show_dp_rates(ds, "\toverall avg:",  &backer->lifetime);
6237
6238     shash_init(&ofproto_shash);
6239     ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6240     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6241         struct ofproto_dpif *ofproto = ofprotos[i]->data;
6242         const struct shash_node **ports;
6243         size_t j;
6244
6245         if (ofproto->backer != backer) {
6246             continue;
6247         }
6248
6249         ds_put_format(ds, "\t%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6250                       ofproto->up.name, ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
6251
6252         ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
6253         for (j = 0; j < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); j++) {
6254             const struct shash_node *node = ports[j];
6255             struct ofport *ofport = node->data;
6256             struct smap config;
6257             odp_port_t odp_port;
6258
6259             ds_put_format(ds, "\t\t%s %u/", netdev_get_name(ofport->netdev),
6260                           ofport->ofp_port);
6261
6262             odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
6263             if (odp_port != ODPP_NONE) {
6264                 ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
6265             } else {
6266                 ds_put_cstr(ds, "none:");
6267             }
6268
6269             ds_put_format(ds, " (%s", netdev_get_type(ofport->netdev));
6270
6271             smap_init(&config);
6272             if (!netdev_get_config(ofport->netdev, &config)) {
6273                 const struct smap_node **nodes;
6274                 size_t i;
6275
6276                 nodes = smap_sort(&config);
6277                 for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
6278                     const struct smap_node *node = nodes[i];
6279                     ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
6280                                   node->key, node->value);
6281                 }
6282                 free(nodes);
6283             }
6284             smap_destroy(&config);
6285
6286             ds_put_char(ds, ')');
6287             ds_put_char(ds, '\n');
6288         }
6289         free(ports);
6290     }
6291     shash_destroy(&ofproto_shash);
6292     free(ofprotos);
6293 }
6294
6295 static void
6296 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6297                           const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6298 {
6299     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6300     const struct shash_node **backers;
6301     int i;
6302
6303     backers = shash_sort(&all_dpif_backers);
6304     for (i = 0; i < shash_count(&all_dpif_backers); i++) {
6305         dpif_show_backer(backers[i]->data, &ds);
6306     }
6307     free(backers);
6308
6309     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6310     ds_destroy(&ds);
6311 }
6312
6313 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
6314  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
6315  * both xlate caching and kernel wildcarding.
6316  *
6317  * It's important to note that in the output the flow description uses
6318  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
6319  *
6320  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
6321  * documented in the man page. */
6322 static void
6323 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
6324                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6325                                     void *aux OVS_UNUSED)
6326 {
6327     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6328     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6329     long long int now = time_msec();
6330     struct cls_cursor cursor;
6331     struct facet *facet;
6332
6333     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6334     if (!ofproto) {
6335         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6336         return;
6337     }
6338
6339     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6340     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6341         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
6342         ds_put_cstr(&ds, ", ");
6343         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%zu, ", list_size(&facet->subfacets));
6344         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
6345         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
6346         if (facet->xout.slow) {
6347             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6348             const struct nlattr *actions;
6349             size_t actions_len;
6350
6351             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6352                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6353                               &actions, &actions_len);
6354             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6355         } else {
6356             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6357                                facet->xout.odp_actions.size);
6358         }
6359         ds_put_cstr(&ds, "\n");
6360     }
6361
6362     ds_chomp(&ds, '\n');
6363     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6364     ds_destroy(&ds);
6365 }
6366
6367 static void
6368 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
6369                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6370                                 void *aux OVS_UNUSED)
6371 {
6372     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6373     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6374     struct subfacet *subfacet;
6375
6376     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6377     if (!ofproto) {
6378         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6379         return;
6380     }
6381
6382     update_stats(ofproto->backer);
6383
6384     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->backer->subfacets) {
6385         struct facet *facet = subfacet->facet;
6386
6387         if (ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
6388             continue;
6389         }
6390
6391         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
6392
6393         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
6394                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
6395         if (subfacet->used) {
6396             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
6397                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
6398         } else {
6399             ds_put_format(&ds, "never");
6400         }
6401         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
6402             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
6403             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
6404         }
6405
6406         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
6407         if (facet->xout.slow) {
6408             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6409             const struct nlattr *actions;
6410             size_t actions_len;
6411
6412             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6413                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6414                               &actions, &actions_len);
6415             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6416         } else {
6417             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6418                                facet->xout.odp_actions.size);
6419         }
6420         ds_put_char(&ds, '\n');
6421     }
6422
6423     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6424     ds_destroy(&ds);
6425 }
6426
6427 static void
6428 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
6429                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6430                                void *aux OVS_UNUSED)
6431 {
6432     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6433     struct ofproto_dpif *ofproto;
6434
6435     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6436     if (!ofproto) {
6437         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6438         return;
6439     }
6440
6441     flush(&ofproto->up);
6442
6443     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6444     ds_destroy(&ds);
6445 }
6446
6447 static void
6448 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6449 {
6450     static bool registered;
6451     if (registered) {
6452         return;
6453     }
6454     registered = true;
6455
6456     unixctl_command_register(
6457         "ofproto/trace",
6458         "[dp_name]|bridge odp_flow|br_flow [-generate|packet]",
6459         1, 3, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6460     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6461                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6462     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6463                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6464     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6465                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6466     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6467                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6468     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6469                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6470     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
6471                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
6472     unixctl_command_register("dpif/show", "", 0, 0, ofproto_unixctl_dpif_show,
6473                              NULL);
6474     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
6475                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
6476     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
6477                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
6478     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
6479                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
6480 }
6481 \f
6482 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6483  *
6484  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6485  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6486  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6487  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6488
6489 static int
6490 set_realdev(struct ofport *ofport_, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6491 {
6492     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6493     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6494
6495     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6496         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6497         return 0;
6498     }
6499
6500     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
6501
6502     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6503         vsp_remove(ofport);
6504     }
6505     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6506         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6507          * themselves be part of a bundle. */
6508         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6509     }
6510
6511     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6512     ofport->vlandev_vid = vid;
6513
6514     if (realdev_ofp_port) {
6515         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6516     }
6517
6518     return 0;
6519 }
6520
6521 static uint32_t
6522 hash_realdev_vid(ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6523 {
6524     return hash_2words(ofp_to_u16(realdev_ofp_port), vid);
6525 }
6526
6527 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
6528  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
6529  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
6530  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
6531  *
6532  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
6533  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
6534 ofp_port_t
6535 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6536                        ofp_port_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6537 {
6538     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6539         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6540         const struct vlan_splinter *vsp;
6541
6542         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6543                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6544                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6545             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6546                 && vsp->vid == vid) {
6547                 return vsp->vlandev_ofp_port;
6548             }
6549         }
6550     }
6551     return realdev_ofp_port;
6552 }
6553
6554 static struct vlan_splinter *
6555 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t vlandev_ofp_port)
6556 {
6557     struct vlan_splinter *vsp;
6558
6559     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node,
6560                              hash_int(ofp_to_u16(vlandev_ofp_port), 0),
6561                              &ofproto->vlandev_map) {
6562         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6563             return vsp;
6564         }
6565     }
6566
6567     return NULL;
6568 }
6569
6570 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
6571  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
6572  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
6573  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
6574  * eth0 and store 9 in '*vid'.
6575  *
6576  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
6577  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
6578  * always does.*/
6579 static ofp_port_t
6580 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6581                        ofp_port_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6582 {
6583     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6584         const struct vlan_splinter *vsp;
6585
6586         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6587         if (vsp) {
6588             if (vid) {
6589                 *vid = vsp->vid;
6590             }
6591             return vsp->realdev_ofp_port;
6592         }
6593     }
6594     return 0;
6595 }
6596
6597 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
6598  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
6599  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
6600  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
6601  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
6602  * making any changes. */
6603 static bool
6604 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
6605 {
6606     ofp_port_t realdev;
6607     int vid;
6608
6609     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port.ofp_port, &vid);
6610     if (!realdev) {
6611         return false;
6612     }
6613
6614     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
6615      * the VLAN device's VLAN ID. */
6616     flow->in_port.ofp_port = realdev;
6617     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
6618     return true;
6619 }
6620
6621 static void
6622 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6623 {
6624     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6625     struct vlan_splinter *vsp;
6626
6627     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6628     if (vsp) {
6629         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6630         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6631         free(vsp);
6632
6633         port->realdev_ofp_port = 0;
6634     } else {
6635         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6636     }
6637 }
6638
6639 static void
6640 vsp_add(struct ofport_dpif *port, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6641 {
6642     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6643
6644     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6645         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6646             == realdev_ofp_port)) {
6647         struct vlan_splinter *vsp;
6648
6649         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6650         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6651                     hash_int(ofp_to_u16(port->up.ofp_port), 0));
6652         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6653                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6654         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6655         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6656         vsp->vid = vid;
6657
6658         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6659     } else {
6660         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6661     }
6662 }
6663
6664 odp_port_t
6665 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t ofp_port)
6666 {
6667     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6668     return ofport ? ofport->odp_port : ODPP_NONE;
6669 }
6670
6671 static struct ofport_dpif *
6672 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, odp_port_t odp_port)
6673 {
6674     struct ofport_dpif *port;
6675
6676     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
6677                              hash_int(odp_to_u32(odp_port), 0),
6678                              &backer->odp_to_ofport_map) {
6679         if (port->odp_port == odp_port) {
6680             return port;
6681         }
6682     }
6683
6684     return NULL;
6685 }
6686
6687 static ofp_port_t
6688 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, odp_port_t odp_port)
6689 {
6690     struct ofport_dpif *port;
6691
6692     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
6693     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
6694         return port->up.ofp_port;
6695     } else {
6696         return OFPP_NONE;
6697     }
6698 }
6699
6700 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
6701  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
6702  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
6703  * (about .37). */
6704 static void
6705 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
6706 {
6707     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
6708 }
6709
6710 static void
6711 update_moving_averages(struct dpif_backer *backer)
6712 {
6713     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
6714     long long int minutes = (time_msec() - backer->created) / min_ms;
6715
6716     if (minutes > 0) {
6717         backer->lifetime.add_rate = (double) backer->total_subfacet_add_count
6718             / minutes;
6719         backer->lifetime.del_rate = (double) backer->total_subfacet_del_count
6720             / minutes;
6721     } else {
6722         backer->lifetime.add_rate = 0.0;
6723         backer->lifetime.del_rate = 0.0;
6724     }
6725
6726     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
6727     if (time_msec() - backer->last_minute >= min_ms) {
6728         exp_mavg(&backer->hourly.add_rate, 60, backer->subfacet_add_count);
6729         exp_mavg(&backer->hourly.del_rate, 60, backer->subfacet_del_count);
6730
6731         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
6732         if ((backer->last_minute - backer->created) / min_ms % 60 == 59) {
6733             exp_mavg(&backer->daily.add_rate, 24, backer->hourly.add_rate);
6734             exp_mavg(&backer->daily.del_rate, 24, backer->hourly.del_rate);
6735         }
6736
6737         backer->total_subfacet_add_count += backer->subfacet_add_count;
6738         backer->total_subfacet_del_count += backer->subfacet_del_count;
6739         backer->subfacet_add_count = 0;
6740         backer->subfacet_del_count = 0;
6741         backer->last_minute += min_ms;
6742     }
6743 }
6744
6745 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6746     init,
6747     enumerate_types,
6748     enumerate_names,
6749     del,
6750     port_open_type,
6751     type_run,
6752     type_run_fast,
6753     type_wait,
6754     alloc,
6755     construct,
6756     destruct,
6757     dealloc,
6758     run,
6759     run_fast,
6760     wait,
6761     get_memory_usage,
6762     flush,
6763     get_features,
6764     get_tables,
6765     port_alloc,
6766     port_construct,
6767     port_destruct,
6768     port_dealloc,
6769     port_modified,
6770     port_reconfigured,
6771     port_query_by_name,
6772     port_add,
6773     port_del,
6774     port_get_stats,
6775     port_dump_start,
6776     port_dump_next,
6777     port_dump_done,
6778     port_poll,
6779     port_poll_wait,
6780     port_is_lacp_current,
6781     NULL,                       /* rule_choose_table */
6782     rule_alloc,
6783     rule_construct,
6784     rule_destruct,
6785     rule_dealloc,
6786     rule_get_stats,
6787     rule_execute,
6788     rule_modify_actions,
6789     set_frag_handling,
6790     packet_out,
6791     set_netflow,
6792     get_netflow_ids,
6793     set_sflow,
6794     set_ipfix,
6795     set_cfm,
6796     get_cfm_status,
6797     set_bfd,
6798     get_bfd_status,
6799     set_stp,
6800     get_stp_status,
6801     set_stp_port,
6802     get_stp_port_status,
6803     set_queues,
6804     bundle_set,
6805     bundle_remove,
6806     mirror_set,
6807     mirror_get_stats,
6808     set_flood_vlans,
6809     is_mirror_output_bundle,
6810     forward_bpdu_changed,
6811     set_mac_table_config,
6812     set_realdev,
6813 };