ofproto-dpif: Store relevant fields for wildcarding in facet.
[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-provider.h"
20
21 #include <errno.h>
22
23 #include "bfd.h"
24 #include "bond.h"
25 #include "bundle.h"
26 #include "byte-order.h"
27 #include "connmgr.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "cfm.h"
30 #include "dpif.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "fail-open.h"
33 #include "hmapx.h"
34 #include "lacp.h"
35 #include "learn.h"
36 #include "mac-learning.h"
37 #include "meta-flow.h"
38 #include "multipath.h"
39 #include "netdev-vport.h"
40 #include "netdev.h"
41 #include "netlink.h"
42 #include "nx-match.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "odp-execute.h"
45 #include "ofp-util.h"
46 #include "ofpbuf.h"
47 #include "ofp-actions.h"
48 #include "ofp-parse.h"
49 #include "ofp-print.h"
50 #include "ofproto-dpif-governor.h"
51 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
52 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
53 #include "poll-loop.h"
54 #include "simap.h"
55 #include "smap.h"
56 #include "timer.h"
57 #include "tunnel.h"
58 #include "unaligned.h"
59 #include "unixctl.h"
60 #include "vlan-bitmap.h"
61 #include "vlog.h"
62
63 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
64
65 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
66 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
67 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
69 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
70 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
71
72 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
73  * flow translation. */
74 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 64
75
76 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
77 enum { N_TABLES = 255 };
78 enum { TBL_INTERNAL = N_TABLES - 1 };    /* Used for internal hidden rules. */
79 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 2 && N_TABLES <= 255);
80
81 struct ofport_dpif;
82 struct ofproto_dpif;
83 struct flow_miss;
84 struct facet;
85
86 struct rule_dpif {
87     struct rule up;
88
89     /* These statistics:
90      *
91      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
92      *     whose own statistics have been folded into the rule.
93      *
94      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
95      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
96      *     case in rule_execute()).
97      *
98      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
99      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
100      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
101      */
102     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
103     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
104
105     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
106
107     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
108 };
109
110 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
111 {
112     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
113 }
114
115 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
116                                           const struct flow *,
117                                           struct flow_wildcards *wc);
118 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *,
119                                             const struct flow *,
120                                             struct flow_wildcards *wc,
121                                             uint8_t table);
122 static struct rule_dpif *rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto,
123                                              const struct flow *flow);
124
125 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
126 static void rule_credit_stats(struct rule_dpif *,
127                               const struct dpif_flow_stats *);
128 static tag_type rule_calculate_tag(const struct flow *,
129                                    const struct minimask *, uint32_t basis);
130 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
131
132 #define MAX_MIRRORS 32
133 typedef uint32_t mirror_mask_t;
134 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
135 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
136 struct ofmirror {
137     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
138     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
139     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
140     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
141
142     /* Selection criteria. */
143     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
144     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
145     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
146
147     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
148     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
149     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
150     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
151
152     /* Counters. */
153     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
154     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
155 };
156
157 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
158 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
159                                 mirror_mask_t mirrors,
160                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
161
162 struct ofbundle {
163     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
164     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
165     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
166     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
167
168     /* Configuration. */
169     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
170     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
171     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
172     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
173                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
174     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
175     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
176     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
177
178     /* Status. */
179     bool floodable;          /* True if no port has OFPUTIL_PC_NO_FLOOD set. */
180
181     /* Port mirroring info. */
182     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
183     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
184     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
185 };
186
187 static void bundle_remove(struct ofport *);
188 static void bundle_update(struct ofbundle *);
189 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
190 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
191 static void bundle_run(struct ofbundle *);
192 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
193 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *,
194                                             uint16_t in_port, bool warn,
195                                             struct ofport_dpif **in_ofportp);
196
197 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
198  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
199  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
200  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
201  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
202 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
203     .name      = "OFPP_NONE",
204     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
205 };
206
207 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
208 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
209 static int set_stp_port(struct ofport *,
210                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
211
212 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
213
214 struct xlate_ctx;
215
216 /* Initial values of fields of the packet that may be changed during
217  * flow processing and needed later. */
218 struct initial_vals {
219    /* This is the value of vlan_tci in the packet as actually received from
220     * dpif.  This is the same as the facet's flow.vlan_tci unless the packet
221     * was received via a VLAN splinter.  In that case, this value is 0
222     * (because the packet as actually received from the dpif had no 802.1Q
223     * tag) but the facet's flow.vlan_tci is set to the VLAN that the splinter
224     * represents.
225     *
226     * This member should be removed when the VLAN splinters feature is no
227     * longer needed. */
228     ovs_be16 vlan_tci;
229 };
230
231 struct xlate_out {
232     /* Wildcards relevant in translation.  Any fields that were used to
233      * calculate the action must be set for caching and kernel
234      * wildcarding to work.  For example, if the flow lookup involved
235      * performing the "normal" action on IPv4 and ARP packets, 'wc'
236      * would have the 'in_port' (always set), 'dl_type' (flow match),
237      * 'vlan_tci' (normal action), and 'dl_dst' (normal action) fields
238      * set. */
239     struct flow_wildcards wc;
240
241     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
242     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
243     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
244     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
245     bool has_fin_timeout;       /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
246     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
247     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
248
249     uint64_t odp_actions_stub[256 / 8];
250     struct ofpbuf odp_actions;
251 };
252
253 struct xlate_in {
254     struct ofproto_dpif *ofproto;
255
256     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
257      * this flow when actions change header fields. */
258     struct flow flow;
259
260     struct initial_vals initial_vals;
261
262     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
263      * revalidating without a packet to refer to. */
264     const struct ofpbuf *packet;
265
266     /* Should OFPP_NORMAL update the MAC learning table?  Should "learn"
267      * actions update the flow table?
268      *
269      * We want to update these tables if we are actually processing a packet,
270      * or if we are accounting for packets that the datapath has processed, but
271      * not if we are just revalidating. */
272     bool may_learn;
273
274     /* The rule initiating translation or NULL. */
275     struct rule_dpif *rule;
276
277     /* The actions to translate.  If 'rule' is not NULL, these may be NULL. */
278     const struct ofpact *ofpacts;
279     size_t ofpacts_len;
280
281     /* Union of the set of TCP flags seen so far in this flow.  (Used only by
282      * NXAST_FIN_TIMEOUT.  Set to zero to avoid updating updating rules'
283      * timeouts.) */
284     uint8_t tcp_flags;
285
286     /* If nonnull, flow translation calls this function just before executing a
287      * resubmit or OFPP_TABLE action.  In addition, disables logging of traces
288      * when the recursion depth is exceeded.
289      *
290      * 'rule' is the rule being submitted into.  It will be null if the
291      * resubmit or OFPP_TABLE action didn't find a matching rule.
292      *
293      * This is normally null so the client has to set it manually after
294      * calling xlate_in_init(). */
295     void (*resubmit_hook)(struct xlate_ctx *, struct rule_dpif *rule);
296
297     /* If nonnull, flow translation calls this function to report some
298      * significant decision, e.g. to explain why OFPP_NORMAL translation
299      * dropped a packet. */
300     void (*report_hook)(struct xlate_ctx *, const char *s);
301
302     /* If nonnull, flow translation credits the specified statistics to each
303      * rule reached through a resubmit or OFPP_TABLE action.
304      *
305      * This is normally null so the client has to set it manually after
306      * calling xlate_in_init(). */
307     const struct dpif_flow_stats *resubmit_stats;
308 };
309
310 /* Context used by xlate_actions() and its callees. */
311 struct xlate_ctx {
312     struct xlate_in *xin;
313     struct xlate_out *xout;
314
315     struct ofproto_dpif *ofproto;
316
317     /* Flow at the last commit. */
318     struct flow base_flow;
319
320     /* Tunnel IP destination address as received.  This is stored separately
321      * as the base_flow.tunnel is cleared on init to reflect the datapath
322      * behavior.  Used to make sure not to send tunneled output to ourselves,
323      * which might lead to an infinite loop.  This could happen easily
324      * if a tunnel is marked as 'ip_remote=flow', and the flow does not
325      * actually set the tun_dst field. */
326     ovs_be32 orig_tunnel_ip_dst;
327
328     /* Stack for the push and pop actions.  Each stack element is of type
329      * "union mf_subvalue". */
330     union mf_subvalue init_stack[1024 / sizeof(union mf_subvalue)];
331     struct ofpbuf stack;
332
333     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
334     struct rule_dpif *rule;
335
336     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
337     bool max_resubmit_trigger;  /* Recursed too deeply during translation. */
338     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
339     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
340     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
341     uint32_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
342     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
343     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
344 };
345
346 static void xlate_in_init(struct xlate_in *, struct ofproto_dpif *,
347                           const struct flow *, const struct initial_vals *,
348                           struct rule_dpif *, uint8_t tcp_flags,
349                           const struct ofpbuf *);
350
351 static void xlate_out_uninit(struct xlate_out *);
352
353 static void xlate_actions(struct xlate_in *, struct xlate_out *);
354
355 static void xlate_actions_for_side_effects(struct xlate_in *);
356
357 static void xlate_table_action(struct xlate_ctx *, uint16_t in_port,
358                                uint8_t table_id, bool may_packet_in);
359
360 static size_t put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *,
361                                    struct ofpbuf *odp_actions,
362                                    const struct flow *,
363                                    const union user_action_cookie *,
364                                    const size_t);
365
366 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
367                               enum slow_path_reason,
368                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
369                               const struct nlattr **actionsp,
370                               size_t *actions_lenp);
371
372 static void xlate_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s);
373
374 static void xlate_out_copy(struct xlate_out *dst, const struct xlate_out *src);
375
376 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
377  * states:
378  *
379  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
380  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
381  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
382  *     subfacet.
383  *
384  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
385  *
386  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
387  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
388  */
389 enum subfacet_path {
390     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
391     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
392     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
393 };
394
395 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
396  *
397  * See also the large comment on struct facet. */
398 struct subfacet {
399     /* Owners. */
400     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
401     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
402     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
403     struct dpif_backer *backer; /* Owning backer. */
404
405     enum odp_key_fitness key_fitness;
406     struct nlattr *key;
407     int key_len;
408
409     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
410     long long int created;      /* Time created. */
411
412     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
413     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
414
415     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
416 };
417
418 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
419
420 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
421                                         long long int now);
422 static struct subfacet *subfacet_find(struct dpif_backer *,
423                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
424                                       uint32_t key_hash);
425 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
426 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
427 static void subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *,
428                                    struct subfacet **, int n);
429 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
430                                     struct dpif_flow_stats *);
431 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
432                                   const struct dpif_flow_stats *);
433 static int subfacet_install(struct subfacet *,
434                             const struct ofpbuf *odp_actions,
435                             struct dpif_flow_stats *);
436 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
437
438 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
439  *
440  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
441  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
442  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
443  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
444  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
445  * description in "struct xlate_out" for more details.)
446  *
447  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
448  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
449  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
450  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
451  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
452  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
453  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
454  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
455  *
456  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
457  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
458 struct facet {
459     /* Owners. */
460     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
461     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
462     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
463
464     /* Owned data. */
465     struct list subfacets;
466     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
467
468     /* Key. */
469     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
470     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
471
472     /* These statistics:
473      *
474      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
475      *     dpif_execute().
476      *
477      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
478      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
479      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
480      *
481      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
482      *     datapath for any existing subfacet.
483      */
484     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
485     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
486
487     /* Resubmit statistics. */
488     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
489     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
490     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
491
492     /* Accounting. */
493     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
494     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
495     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
496
497     struct xlate_out xout;
498
499     /* Initial values of the packet that may be needed later. */
500     struct initial_vals initial_vals;
501
502     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
503      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
504      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
505      * always be valid, since it could have been removed after newer
506      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
507     struct subfacet one_subfacet;
508
509     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
510 };
511
512 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
513                                   struct xlate_out *,
514                                   struct dpif_flow_stats *);
515 static void facet_remove(struct facet *);
516 static void facet_free(struct facet *);
517
518 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
519 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
520                                         const struct flow *);
521 static bool facet_revalidate(struct facet *);
522 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
523
524 static void facet_flush_stats(struct facet *);
525
526 static void facet_reset_counters(struct facet *);
527 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
528 static void facet_learn(struct facet *);
529 static void facet_account(struct facet *);
530 static void push_all_stats(void);
531
532 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
533
534 struct ofport_dpif {
535     struct hmap_node odp_port_node; /* In dpif_backer's "odp_to_ofport_map". */
536     struct ofport up;
537
538     uint32_t odp_port;
539     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
540     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
541     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
542     struct bfd *bfd;            /* BFD, if any. */
543     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
544     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
545     long long int carrier_seq;  /* Carrier status changes. */
546     struct tnl_port *tnl_port;  /* Tunnel handle, or null. */
547
548     /* Spanning tree. */
549     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
550     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
551     long long int stp_state_entered;
552
553     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
554
555     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
556      *
557      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
558      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
559      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
560      * widespread use, we will delete these interfaces. */
561     uint16_t realdev_ofp_port;
562     int vlandev_vid;
563 };
564
565 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
566  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
567  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
568 struct priority_to_dscp {
569     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
570     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
571
572     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
573 };
574
575 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
576  *
577  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
578  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
579  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
580  * widespread use, we will delete these interfaces. */
581 struct vlan_splinter {
582     struct hmap_node realdev_vid_node;
583     struct hmap_node vlandev_node;
584     uint16_t realdev_ofp_port;
585     uint16_t vlandev_ofp_port;
586     int vid;
587 };
588
589 static uint16_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
590                                        uint16_t realdev_ofp_port,
591                                        ovs_be16 vlan_tci);
592 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
593 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
594 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
595
596 static uint32_t ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
597                                      uint16_t ofp_port);
598 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
599                                      uint32_t odp_port);
600
601 static struct ofport_dpif *
602 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
603 {
604     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
605 }
606
607 static void port_run(struct ofport_dpif *);
608 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
609 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
610 static int set_bfd(struct ofport *, const struct smap *);
611 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
612 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
613 static void run_fast_rl(void);
614
615 struct dpif_completion {
616     struct list list_node;
617     struct ofoperation *op;
618 };
619
620 /* Extra information about a classifier table.
621  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
622 struct table_dpif {
623     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
624      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
625      * kinds of flow table changes. */
626     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
627     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
628     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
629 };
630
631 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
632  * coverage counters.
633  *
634  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
635  *
636  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
637  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
638  * now. */
639 enum revalidate_reason {
640     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
641     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
642     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
643     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
644     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
645 };
646 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
647 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
648 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
649 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
650 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
651
652 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
653  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
654  * would use facets. */
655 struct drop_key {
656     struct hmap_node hmap_node;
657     struct nlattr *key;
658     size_t key_len;
659 };
660
661 struct avg_subfacet_rates {
662     double add_rate;   /* Moving average of new flows created per minute. */
663     double del_rate;   /* Moving average of flows deleted per minute. */
664 };
665
666 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
667 struct dpif_backer {
668     char *type;
669     int refcount;
670     struct dpif *dpif;
671     struct timer next_expiration;
672     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
673
674     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
675
676     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
677     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
678     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
679
680     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
681     bool recv_set_enable; /* Enables or disables receiving packets. */
682
683     struct hmap subfacets;
684     struct governor *governor;
685
686     /* Subfacet statistics.
687      *
688      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
689      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
690      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
691      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
692      * performance in new situations.  */
693     long long int created;           /* Time when it is created. */
694     unsigned max_n_subfacet;         /* Maximum number of flows */
695     unsigned avg_n_subfacet;         /* Average number of flows. */
696     long long int avg_subfacet_life; /* Average life span of subfacets. */
697
698     /* The average number of subfacets... */
699     struct avg_subfacet_rates hourly;   /* ...over the last hour. */
700     struct avg_subfacet_rates daily;    /* ...over the last day. */
701     struct avg_subfacet_rates lifetime; /* ...over the switch lifetime. */
702     long long int last_minute;          /* Last time 'hourly' was updated. */
703
704     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
705     unsigned subfacet_add_count;
706     unsigned subfacet_del_count;
707
708     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
709     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
710     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
711 };
712
713 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
714 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
715
716 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
717 static struct ofport_dpif *
718 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
719 static void update_moving_averages(struct dpif_backer *backer);
720
721 struct ofproto_dpif {
722     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
723     struct ofproto up;
724     struct dpif_backer *backer;
725
726     /* Special OpenFlow rules. */
727     struct rule_dpif *miss_rule; /* Sends flow table misses to controller. */
728     struct rule_dpif *no_packet_in_rule; /* Drops flow table misses. */
729     struct rule_dpif *drop_frags_rule; /* Used in OFPC_FRAG_DROP mode. */
730
731     /* Bridging. */
732     struct netflow *netflow;
733     struct dpif_sflow *sflow;
734     struct dpif_ipfix *ipfix;
735     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
736     struct mac_learning *ml;
737     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
738     bool has_mirrors;
739     bool has_bonded_bundles;
740
741     /* Facets. */
742     struct classifier facets;     /* Contains 'struct facet's. */
743     long long int consistency_rl;
744
745     /* Revalidation. */
746     struct table_dpif tables[N_TABLES];
747
748     /* Support for debugging async flow mods. */
749     struct list completions;
750
751     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
752     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
753                                 * userspace. */
754
755     /* Spanning tree. */
756     struct stp *stp;
757     long long int stp_last_tick;
758
759     /* VLAN splinters. */
760     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
761     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
762
763     /* Ports. */
764     struct sset ports;             /* Set of standard port names. */
765     struct sset ghost_ports;       /* Ports with no datapath port. */
766     struct sset port_poll_set;     /* Queued names for port_poll() reply. */
767     int port_poll_errno;           /* Last errno for port_poll() reply. */
768
769     /* Per ofproto's dpif stats. */
770     uint64_t n_hit;
771     uint64_t n_missed;
772 };
773
774 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
775  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
776 static bool clogged;
777
778 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
779 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
780
781 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
782
783 static struct ofproto_dpif *
784 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
785 {
786     ovs_assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
787     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
788 }
789
790 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
791                                         uint16_t ofp_port);
792 static struct ofport_dpif *get_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
793                                         uint32_t odp_port);
794 static void ofproto_trace(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
795                           const struct ofpbuf *,
796                           const struct initial_vals *, struct ds *);
797
798 /* Packet processing. */
799 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
800                                   struct flow_wildcards *, int vlan,
801                                   struct ofbundle *);
802 /* Upcalls. */
803 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
804 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
805
806 /* Flow expiration. */
807 static int expire(struct dpif_backer *);
808
809 /* NetFlow. */
810 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
811
812 /* Utilities. */
813 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
814 static size_t compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *,
815                                    struct ofpbuf *odp_actions,
816                                    const struct flow *, uint32_t odp_port);
817 static void compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *,
818                                  struct ofpbuf *odp_actions,
819                                  const struct flow *);
820 static void add_mirror_actions(struct xlate_ctx *ctx,
821                                const struct flow *flow);
822 /* Global variables. */
823 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
824
825 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
826 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
827 \f
828 /* Factory functions. */
829
830 static void
831 init(const struct shash *iface_hints)
832 {
833     struct shash_node *node;
834
835     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
836     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
837         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
838         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
839
840         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
841         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
842         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
843
844         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
845     }
846 }
847
848 static void
849 enumerate_types(struct sset *types)
850 {
851     dp_enumerate_types(types);
852 }
853
854 static int
855 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
856 {
857     struct ofproto_dpif *ofproto;
858
859     sset_clear(names);
860     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
861         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
862             continue;
863         }
864         sset_add(names, ofproto->up.name);
865     }
866
867     return 0;
868 }
869
870 static int
871 del(const char *type, const char *name)
872 {
873     struct dpif *dpif;
874     int error;
875
876     error = dpif_open(name, type, &dpif);
877     if (!error) {
878         error = dpif_delete(dpif);
879         dpif_close(dpif);
880     }
881     return error;
882 }
883 \f
884 static const char *
885 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
886 {
887     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
888 }
889
890 /* Type functions. */
891
892 static struct ofproto_dpif *
893 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
894 {
895     struct ofproto_dpif *ofproto;
896
897     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
898         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
899             return ofproto;
900         }
901     }
902
903     return NULL;
904 }
905
906 static int
907 type_run(const char *type)
908 {
909     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
910     struct dpif_backer *backer;
911     char *devname;
912     int error;
913
914     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
915     if (!backer) {
916         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
917          * created on demand. */
918         return 0;
919     }
920
921     dpif_run(backer->dpif);
922
923     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
924      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
925      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
926      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
927      * here instead. */
928     if (time_msec() > push_timer) {
929         push_timer = time_msec() + 2000;
930         push_all_stats();
931     }
932
933     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
934      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
935      * packets from the datapath. */
936     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
937         backer->recv_set_enable = true;
938
939         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
940         if (error) {
941             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
942             return error;
943         }
944         dpif_flow_flush(backer->dpif);
945         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
946     }
947
948     if (backer->need_revalidate
949         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
950         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
951         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
952         struct ofproto_dpif *ofproto;
953         struct simap_node *node;
954         struct simap tmp_backers;
955
956         /* Handle tunnel garbage collection. */
957         simap_init(&tmp_backers);
958         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
959
960         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
961             struct ofport_dpif *iter;
962
963             if (backer != ofproto->backer) {
964                 continue;
965             }
966
967             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
968                 char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
969                 const char *dp_port;
970
971                 if (!iter->tnl_port) {
972                     continue;
973                 }
974
975                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev,
976                                                      namebuf, sizeof namebuf);
977                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
978                 if (node) {
979                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
980                     simap_delete(&tmp_backers, node);
981                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
982                 } else {
983                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
984                     if (!node) {
985                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
986
987                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
988                                            &odp_port)) {
989                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
990                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
991                         }
992                     }
993                 }
994
995                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
996                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
997                                          &iter->tnl_port)) {
998                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
999                 }
1000             }
1001         }
1002
1003         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
1004             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
1005         }
1006         simap_destroy(&tmp_backers);
1007
1008         switch (backer->need_revalidate) {
1009         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
1010         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
1011         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
1012         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
1013         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
1014         }
1015
1016         if (backer->need_revalidate) {
1017             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
1018              * formerly dropped flows. */
1019             drop_key_clear(backer);
1020         }
1021
1022         /* Clear the revalidation flags. */
1023         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1024         backer->need_revalidate = 0;
1025
1026         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1027             struct facet *facet, *next;
1028             struct cls_cursor cursor;
1029
1030             if (ofproto->backer != backer) {
1031                 continue;
1032             }
1033
1034             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1035             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
1036                 if (need_revalidate
1037                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
1038                     facet_revalidate(facet);
1039                     run_fast_rl();
1040                 }
1041             }
1042         }
1043     }
1044
1045     if (!backer->recv_set_enable) {
1046         /* Wake up before a max of 1000ms. */
1047         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1048     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
1049         int delay = expire(backer);
1050         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
1051     }
1052
1053     /* Check for port changes in the dpif. */
1054     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
1055         struct ofproto_dpif *ofproto;
1056         struct dpif_port port;
1057
1058         /* Don't report on the datapath's device. */
1059         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1060             goto next;
1061         }
1062
1063         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1064                        &all_ofproto_dpifs) {
1065             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
1066                 goto next;
1067             }
1068         }
1069
1070         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
1071         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
1072             /* The port was removed.  If we know the datapath,
1073              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
1074              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
1075              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
1076              * everything will be reevaluated. */
1077             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
1078                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
1079                 ofproto->port_poll_errno = 0;
1080             }
1081         } else if (!ofproto) {
1082             /* The port was added, but we don't know with which
1083              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
1084             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
1085         }
1086         dpif_port_destroy(&port);
1087
1088     next:
1089         free(devname);
1090     }
1091
1092     if (error != EAGAIN) {
1093         struct ofproto_dpif *ofproto;
1094
1095         /* There was some sort of error, so propagate it to all
1096          * ofprotos that use this backer. */
1097         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1098                        &all_ofproto_dpifs) {
1099             if (ofproto->backer == backer) {
1100                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
1101                 ofproto->port_poll_errno = error;
1102             }
1103         }
1104     }
1105
1106     if (backer->governor) {
1107         size_t n_subfacets;
1108
1109         governor_run(backer->governor);
1110
1111         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
1112          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
1113          *
1114          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
1115          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
1116         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
1117         if (n_subfacets * 4 < flow_eviction_threshold
1118             && governor_is_idle(backer->governor)) {
1119             governor_destroy(backer->governor);
1120             backer->governor = NULL;
1121         }
1122     }
1123
1124     return 0;
1125 }
1126
1127 static int
1128 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
1129 {
1130     unsigned int work;
1131
1132     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
1133     if (!backer->recv_set_enable) {
1134         return 0;
1135     }
1136
1137     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
1138      * or until we do a fixed total amount of work.
1139      *
1140      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
1141      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
1142      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
1143      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
1144      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
1145      * presumably for real traffic as well. */
1146     work = 0;
1147     while (work < max_batch) {
1148         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
1149         if (retval <= 0) {
1150             return -retval;
1151         }
1152         work += retval;
1153     }
1154
1155     return 0;
1156 }
1157
1158 static int
1159 type_run_fast(const char *type)
1160 {
1161     struct dpif_backer *backer;
1162
1163     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1164     if (!backer) {
1165         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1166          * created on demand. */
1167         return 0;
1168     }
1169
1170     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
1171 }
1172
1173 static void
1174 run_fast_rl(void)
1175 {
1176     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
1177     static unsigned int backer_rl = 0;
1178
1179     if (time_msec() >= port_rl) {
1180         struct ofproto_dpif *ofproto;
1181         struct ofport_dpif *ofport;
1182
1183         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1184
1185             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1186                 port_run_fast(ofport);
1187             }
1188         }
1189         port_rl = time_msec() + 200;
1190     }
1191
1192     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
1193      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
1194      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
1195      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
1196      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
1197      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
1198      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
1199      * the best we can do. */
1200     if (++backer_rl >= 10) {
1201         struct shash_node *node;
1202
1203         backer_rl = 0;
1204         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
1205             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
1206         }
1207     }
1208 }
1209
1210 static void
1211 type_wait(const char *type)
1212 {
1213     struct dpif_backer *backer;
1214
1215     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1216     if (!backer) {
1217         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1218          * created on demand. */
1219         return;
1220     }
1221
1222     if (backer->governor) {
1223         governor_wait(backer->governor);
1224     }
1225
1226     timer_wait(&backer->next_expiration);
1227 }
1228 \f
1229 /* Basic life-cycle. */
1230
1231 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
1232
1233 static struct ofproto *
1234 alloc(void)
1235 {
1236     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
1237     return &ofproto->up;
1238 }
1239
1240 static void
1241 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
1242 {
1243     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1244     free(ofproto);
1245 }
1246
1247 static void
1248 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
1249 {
1250     struct shash_node *node;
1251
1252     ovs_assert(backer->refcount > 0);
1253
1254     if (--backer->refcount) {
1255         return;
1256     }
1257
1258     drop_key_clear(backer);
1259     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
1260
1261     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
1262     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
1263     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
1264     free(backer->type);
1265     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
1266     dpif_close(backer->dpif);
1267
1268     ovs_assert(hmap_is_empty(&backer->subfacets));
1269     hmap_destroy(&backer->subfacets);
1270     governor_destroy(backer->governor);
1271
1272     free(backer);
1273 }
1274
1275 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
1276 struct odp_garbage {
1277     struct list list_node;
1278     uint32_t odp_port;
1279 };
1280
1281 static int
1282 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
1283 {
1284     struct dpif_backer *backer;
1285     struct dpif_port_dump port_dump;
1286     struct dpif_port port;
1287     struct shash_node *node;
1288     struct list garbage_list;
1289     struct odp_garbage *garbage, *next;
1290     struct sset names;
1291     char *backer_name;
1292     const char *name;
1293     int error;
1294
1295     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1296     if (backer) {
1297         backer->refcount++;
1298         *backerp = backer;
1299         return 0;
1300     }
1301
1302     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
1303
1304     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
1305      * userspace controlling the datapath. */
1306     sset_init(&names);
1307     dp_enumerate_names(type, &names);
1308     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
1309         struct dpif *old_dpif;
1310
1311         /* Don't remove our backer if it exists. */
1312         if (!strcmp(name, backer_name)) {
1313             continue;
1314         }
1315
1316         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
1317             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
1318         } else {
1319             dpif_delete(old_dpif);
1320             dpif_close(old_dpif);
1321         }
1322     }
1323     sset_destroy(&names);
1324
1325     backer = xmalloc(sizeof *backer);
1326
1327     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
1328     free(backer_name);
1329     if (error) {
1330         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
1331                  strerror(error));
1332         free(backer);
1333         return error;
1334     }
1335
1336     backer->type = xstrdup(type);
1337     backer->governor = NULL;
1338     backer->refcount = 1;
1339     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
1340     hmap_init(&backer->drop_keys);
1341     hmap_init(&backer->subfacets);
1342     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1343     backer->need_revalidate = 0;
1344     simap_init(&backer->tnl_backers);
1345     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1346     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
1347     *backerp = backer;
1348
1349     if (backer->recv_set_enable) {
1350         dpif_flow_flush(backer->dpif);
1351     }
1352
1353     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
1354      * that we don't need anymore. */
1355     list_init(&garbage_list);
1356     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
1357     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
1358         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
1359         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1360             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
1361             garbage->odp_port = port.port_no;
1362             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
1363         }
1364     }
1365     dpif_port_dump_done(&port_dump);
1366
1367     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
1368         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
1369         list_remove(&garbage->list_node);
1370         free(garbage);
1371     }
1372
1373     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
1374
1375     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
1376     if (error) {
1377         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
1378                  type, strerror(error));
1379         close_dpif_backer(backer);
1380         return error;
1381     }
1382
1383     backer->max_n_subfacet = 0;
1384     backer->created = time_msec();
1385     backer->last_minute = backer->created;
1386     memset(&backer->hourly, 0, sizeof backer->hourly);
1387     memset(&backer->daily, 0, sizeof backer->daily);
1388     memset(&backer->lifetime, 0, sizeof backer->lifetime);
1389     backer->subfacet_add_count = 0;
1390     backer->subfacet_del_count = 0;
1391     backer->total_subfacet_add_count = 0;
1392     backer->total_subfacet_del_count = 0;
1393     backer->avg_n_subfacet = 0;
1394     backer->avg_subfacet_life = 0;
1395
1396     return error;
1397 }
1398
1399 static int
1400 construct(struct ofproto *ofproto_)
1401 {
1402     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1403     struct shash_node *node, *next;
1404     int max_ports;
1405     int error;
1406     int i;
1407
1408     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1409     if (error) {
1410         return error;
1411     }
1412
1413     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1414     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
1415
1416     ofproto->netflow = NULL;
1417     ofproto->sflow = NULL;
1418     ofproto->ipfix = NULL;
1419     ofproto->stp = NULL;
1420     hmap_init(&ofproto->bundles);
1421     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1422     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1423         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1424     }
1425     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1426
1427     classifier_init(&ofproto->facets);
1428     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1429
1430     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1431         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1432
1433         table->catchall_table = NULL;
1434         table->other_table = NULL;
1435         table->basis = random_uint32();
1436     }
1437
1438     list_init(&ofproto->completions);
1439
1440     ofproto_dpif_unixctl_init();
1441
1442     ofproto->has_mirrors = false;
1443     ofproto->has_bundle_action = false;
1444
1445     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1446     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1447
1448     sset_init(&ofproto->ports);
1449     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1450     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1451     ofproto->port_poll_errno = 0;
1452
1453     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1454         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1455
1456         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1457             /* Check if the datapath already has this port. */
1458             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1459                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1460             }
1461
1462             free(iface_hint->br_name);
1463             free(iface_hint->br_type);
1464             free(iface_hint);
1465             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1466         }
1467     }
1468
1469     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1470                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1471     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1472
1473     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1474     error = add_internal_flows(ofproto);
1475     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1476
1477     ofproto->n_hit = 0;
1478     ofproto->n_missed = 0;
1479
1480     return error;
1481 }
1482
1483 static int
1484 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1485                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1486 {
1487     struct ofputil_flow_mod fm;
1488     int error;
1489
1490     match_init_catchall(&fm.match);
1491     fm.priority = 0;
1492     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1493     fm.new_cookie = htonll(0);
1494     fm.cookie = htonll(0);
1495     fm.cookie_mask = htonll(0);
1496     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1497     fm.command = OFPFC_ADD;
1498     fm.idle_timeout = 0;
1499     fm.hard_timeout = 0;
1500     fm.buffer_id = 0;
1501     fm.out_port = 0;
1502     fm.flags = 0;
1503     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1504     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1505
1506     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1507     if (error) {
1508         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1509                     id, ofperr_to_string(error));
1510         return error;
1511     }
1512
1513     *rulep = rule_dpif_lookup__(ofproto, &fm.match.flow, NULL, TBL_INTERNAL);
1514     ovs_assert(*rulep != NULL);
1515
1516     return 0;
1517 }
1518
1519 static int
1520 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1521 {
1522     struct ofpact_controller *controller;
1523     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1524     struct ofpbuf ofpacts;
1525     int error;
1526     int id;
1527
1528     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1529     id = 1;
1530
1531     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1532     controller->max_len = UINT16_MAX;
1533     controller->controller_id = 0;
1534     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1535     ofpact_pad(&ofpacts);
1536
1537     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1538     if (error) {
1539         return error;
1540     }
1541
1542     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1543     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1544                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1545     if (error) {
1546         return error;
1547     }
1548
1549     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1550                               &ofproto->drop_frags_rule);
1551     return error;
1552 }
1553
1554 static void
1555 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1556 {
1557     struct dpif_completion *c, *next;
1558
1559     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1560         ofoperation_complete(c->op, 0);
1561         list_remove(&c->list_node);
1562         free(c);
1563     }
1564 }
1565
1566 static void
1567 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1568 {
1569     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1570     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1571     struct oftable *table;
1572     int i;
1573
1574     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1575     complete_operations(ofproto);
1576
1577     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1578         struct cls_cursor cursor;
1579
1580         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1581         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1582             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1583         }
1584     }
1585
1586     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1587         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1588     }
1589
1590     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1591     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1592     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1593     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1594
1595     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1596
1597     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1598     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1599
1600     sset_destroy(&ofproto->ports);
1601     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1602     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1603
1604     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1605 }
1606
1607 static int
1608 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1609 {
1610     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1611     struct ofport_dpif *ofport;
1612
1613     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1614      * waiting for flow restore to complete. */
1615     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1616         return 0;
1617     }
1618
1619     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1620         port_run_fast(ofport);
1621     }
1622
1623     return 0;
1624 }
1625
1626 static int
1627 run(struct ofproto *ofproto_)
1628 {
1629     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1630     struct ofport_dpif *ofport;
1631     struct ofbundle *bundle;
1632     int error;
1633
1634     if (!clogged) {
1635         complete_operations(ofproto);
1636     }
1637
1638     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1639      * waiting for flow restore to complete. */
1640     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1641         return 0;
1642     }
1643
1644     error = run_fast(ofproto_);
1645     if (error) {
1646         return error;
1647     }
1648
1649     if (ofproto->netflow) {
1650         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1651             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1652         }
1653     }
1654     if (ofproto->sflow) {
1655         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1656     }
1657
1658     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1659         port_run(ofport);
1660     }
1661     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1662         bundle_run(bundle);
1663     }
1664
1665     stp_run(ofproto);
1666     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1667
1668     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1669     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1670         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1671         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1672         struct cls_table *table;
1673         struct cls_rule *cr;
1674         struct facet *facet;
1675
1676         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1677
1678         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1679                              struct cls_table, hmap_node);
1680         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1681                           hmap_node);
1682         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1683
1684         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1685                                 facet->xout.tags)) {
1686             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1687                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1688             }
1689         }
1690     }
1691
1692     return 0;
1693 }
1694
1695 static void
1696 wait(struct ofproto *ofproto_)
1697 {
1698     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1699     struct ofport_dpif *ofport;
1700     struct ofbundle *bundle;
1701
1702     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1703         poll_immediate_wake();
1704     }
1705
1706     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1707         return;
1708     }
1709
1710     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1711     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1712     if (ofproto->sflow) {
1713         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1714     }
1715     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1716         poll_immediate_wake();
1717     }
1718     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1719         port_wait(ofport);
1720     }
1721     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1722         bundle_wait(bundle);
1723     }
1724     if (ofproto->netflow) {
1725         netflow_wait(ofproto->netflow);
1726     }
1727     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1728     stp_wait(ofproto);
1729     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1730         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1731         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1732         poll_immediate_wake();
1733     }
1734 }
1735
1736 static void
1737 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1738 {
1739     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1740     struct cls_cursor cursor;
1741     size_t n_subfacets = 0;
1742     struct facet *facet;
1743
1744     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1745
1746     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1747     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
1748         n_subfacets += list_size(&facet->subfacets);
1749     }
1750     simap_increase(usage, "subfacets", n_subfacets);
1751 }
1752
1753 static void
1754 flush(struct ofproto *ofproto_)
1755 {
1756     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1757     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1758     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1759     int n_batch;
1760
1761     n_batch = 0;
1762     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1763                         &ofproto->backer->subfacets) {
1764         if (ofproto_dpif_cast(subfacet->facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
1765             continue;
1766         }
1767
1768         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1769             batch[n_batch++] = subfacet;
1770             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1771                 subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1772                 n_batch = 0;
1773             }
1774         } else {
1775             subfacet_destroy(subfacet);
1776         }
1777     }
1778
1779     if (n_batch > 0) {
1780         subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1781     }
1782 }
1783
1784 static void
1785 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1786              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1787 {
1788     *arp_match_ip = true;
1789     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1790                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1791                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1792                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1793                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1794                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1795                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1796                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1797                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1798                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1799                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1800                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1801 }
1802
1803 static void
1804 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1805 {
1806     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1807     struct dpif_dp_stats s;
1808     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1809     uint64_t n_lookup;
1810
1811     strcpy(ots->name, "classifier");
1812
1813     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1814     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1815     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1816     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1817
1818     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1819     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1820     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1821 }
1822
1823 static struct ofport *
1824 port_alloc(void)
1825 {
1826     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1827     return &port->up;
1828 }
1829
1830 static void
1831 port_dealloc(struct ofport *port_)
1832 {
1833     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1834     free(port);
1835 }
1836
1837 static int
1838 port_construct(struct ofport *port_)
1839 {
1840     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1841     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1842     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1843     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1844     struct dpif_port dpif_port;
1845     int error;
1846
1847     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1848     port->bundle = NULL;
1849     port->cfm = NULL;
1850     port->bfd = NULL;
1851     port->tag = tag_create_random();
1852     port->may_enable = true;
1853     port->stp_port = NULL;
1854     port->stp_state = STP_DISABLED;
1855     port->tnl_port = NULL;
1856     hmap_init(&port->priorities);
1857     port->realdev_ofp_port = 0;
1858     port->vlandev_vid = 0;
1859     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1860
1861     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1862         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1863          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1864          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1865          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1866          * candidate for counter polling. */
1867         port->odp_port = OVSP_NONE;
1868         return 0;
1869     }
1870
1871     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1872                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf,
1873                                                                sizeof namebuf),
1874                                     &dpif_port);
1875     if (error) {
1876         return error;
1877     }
1878
1879     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1880
1881     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1882         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1883     } else {
1884         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1885          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1886         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1887             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1888                      dpif_port.name);
1889             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1890             return EBUSY;
1891         }
1892
1893         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1894                     hash_int(port->odp_port, 0));
1895     }
1896     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1897
1898     if (ofproto->sflow) {
1899         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1900     }
1901
1902     return 0;
1903 }
1904
1905 static void
1906 port_destruct(struct ofport *port_)
1907 {
1908     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1909     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1910     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1911     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1912     const char *dp_port_name;
1913
1914     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev, namebuf,
1915                                               sizeof namebuf);
1916     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1917         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1918          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1919          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1920          * destruction. */
1921         if (!port->tnl_port) {
1922             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1923         }
1924         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1925     }
1926
1927     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1928         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1929     }
1930
1931     tnl_port_del(port->tnl_port);
1932     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1933     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1934     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1935     bundle_remove(port_);
1936     set_cfm(port_, NULL);
1937     set_bfd(port_, NULL);
1938     if (ofproto->sflow) {
1939         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1940     }
1941
1942     ofport_clear_priorities(port);
1943     hmap_destroy(&port->priorities);
1944 }
1945
1946 static void
1947 port_modified(struct ofport *port_)
1948 {
1949     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1950
1951     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1952         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1953     }
1954
1955     if (port->cfm) {
1956         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1957     }
1958 }
1959
1960 static void
1961 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1962 {
1963     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1964     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1965     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1966
1967     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1968                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1969                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1970         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1971
1972         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1973             bundle_update(port->bundle);
1974         }
1975     }
1976 }
1977
1978 static int
1979 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1980           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1981 {
1982     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1983     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1984
1985     if (sflow_options) {
1986         if (!ds) {
1987             struct ofport_dpif *ofport;
1988
1989             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1990             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1991                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1992             }
1993             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1994         }
1995         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1996     } else {
1997         if (ds) {
1998             dpif_sflow_destroy(ds);
1999             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2000             ofproto->sflow = NULL;
2001         }
2002     }
2003     return 0;
2004 }
2005
2006 static int
2007 set_ipfix(
2008     struct ofproto *ofproto_,
2009     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
2010     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
2011     size_t n_flow_exporters_options)
2012 {
2013     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2014     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
2015
2016     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
2017         if (!di) {
2018             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
2019         }
2020         dpif_ipfix_set_options(
2021             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
2022             n_flow_exporters_options);
2023     } else {
2024         if (di) {
2025             dpif_ipfix_destroy(di);
2026             ofproto->ipfix = NULL;
2027         }
2028     }
2029     return 0;
2030 }
2031
2032 static int
2033 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
2034 {
2035     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2036     int error;
2037
2038     if (!s) {
2039         error = 0;
2040     } else {
2041         if (!ofport->cfm) {
2042             struct ofproto_dpif *ofproto;
2043
2044             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2045             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2046             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
2047         }
2048
2049         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
2050             return 0;
2051         }
2052
2053         error = EINVAL;
2054     }
2055     cfm_destroy(ofport->cfm);
2056     ofport->cfm = NULL;
2057     return error;
2058 }
2059
2060 static bool
2061 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
2062                struct ofproto_cfm_status *status)
2063 {
2064     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2065
2066     if (ofport->cfm) {
2067         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
2068         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2069         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
2070         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
2071         return true;
2072     } else {
2073         return false;
2074     }
2075 }
2076
2077 static int
2078 set_bfd(struct ofport *ofport_, const struct smap *cfg)
2079 {
2080     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
2081     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2082     struct bfd *old;
2083
2084     old = ofport->bfd;
2085     ofport->bfd = bfd_configure(old, netdev_get_name(ofport->up.netdev), cfg);
2086     if (ofport->bfd != old) {
2087         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2088     }
2089
2090     return 0;
2091 }
2092
2093 static int
2094 get_bfd_status(struct ofport *ofport_, struct smap *smap)
2095 {
2096     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2097
2098     if (ofport->bfd) {
2099         bfd_get_status(ofport->bfd, smap);
2100         return 0;
2101     } else {
2102         return ENOENT;
2103     }
2104 }
2105 \f
2106 /* Spanning Tree. */
2107
2108 static void
2109 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
2110 {
2111     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
2112     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
2113     struct ofport_dpif *ofport;
2114
2115     ofport = stp_port_get_aux(sp);
2116     if (!ofport) {
2117         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
2118                      ofproto->up.name, port_num);
2119     } else {
2120         struct eth_header *eth = pkt->l2;
2121
2122         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
2123         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
2124             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
2125                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
2126         } else {
2127             send_packet(ofport, pkt);
2128         }
2129     }
2130     ofpbuf_delete(pkt);
2131 }
2132
2133 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
2134 static int
2135 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
2136 {
2137     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2138
2139     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
2140     if (!s != !ofproto->stp) {
2141         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2142     }
2143
2144     if (s) {
2145         if (!ofproto->stp) {
2146             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
2147                                       send_bpdu_cb, ofproto);
2148             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
2149         }
2150
2151         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
2152         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
2153         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
2154         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
2155         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
2156     }  else {
2157         struct ofport *ofport;
2158
2159         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
2160             set_stp_port(ofport, NULL);
2161         }
2162
2163         stp_destroy(ofproto->stp);
2164         ofproto->stp = NULL;
2165     }
2166
2167     return 0;
2168 }
2169
2170 static int
2171 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
2172 {
2173     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2174
2175     if (ofproto->stp) {
2176         s->enabled = true;
2177         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
2178         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
2179         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
2180     } else {
2181         s->enabled = false;
2182     }
2183
2184     return 0;
2185 }
2186
2187 static void
2188 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
2189 {
2190     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2191     enum stp_state state;
2192
2193     /* Figure out new state. */
2194     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
2195                              : STP_DISABLED;
2196
2197     /* Update state. */
2198     if (ofport->stp_state != state) {
2199         enum ofputil_port_state of_state;
2200         bool fwd_change;
2201
2202         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
2203                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2204                     stp_state_name(ofport->stp_state),
2205                     stp_state_name(state));
2206         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
2207                 != stp_learn_in_state(state)) {
2208             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
2209             mac_learning_flush(ofproto->ml,
2210                                &ofproto->backer->revalidate_set);
2211         }
2212         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
2213                         != stp_forward_in_state(state);
2214
2215         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
2216         ofport->stp_state = state;
2217         ofport->stp_state_entered = time_msec();
2218
2219         if (fwd_change && ofport->bundle) {
2220             bundle_update(ofport->bundle);
2221         }
2222
2223         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
2224         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
2225         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
2226                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
2227                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
2228                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
2229                      : 0);
2230         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
2231     }
2232 }
2233
2234 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
2235  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
2236  * there are no duplicates. */
2237 static int
2238 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
2239              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
2240 {
2241     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2242     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2243     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2244
2245     if (!s || !s->enable) {
2246         if (sp) {
2247             ofport->stp_port = NULL;
2248             stp_port_disable(sp);
2249             update_stp_port_state(ofport);
2250         }
2251         return 0;
2252     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
2253             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
2254         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
2255          * already in use by another port. */
2256         stp_port_disable(sp);
2257     }
2258
2259     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
2260     stp_port_enable(sp);
2261
2262     stp_port_set_aux(sp, ofport);
2263     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
2264     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
2265
2266     update_stp_port_state(ofport);
2267
2268     return 0;
2269 }
2270
2271 static int
2272 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
2273                     struct ofproto_port_stp_status *s)
2274 {
2275     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2276     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2277     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2278
2279     if (!ofproto->stp || !sp) {
2280         s->enabled = false;
2281         return 0;
2282     }
2283
2284     s->enabled = true;
2285     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
2286     s->state = stp_port_get_state(sp);
2287     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
2288     s->role = stp_port_get_role(sp);
2289     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
2290
2291     return 0;
2292 }
2293
2294 static void
2295 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
2296 {
2297     if (ofproto->stp) {
2298         long long int now = time_msec();
2299         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
2300         struct stp_port *sp;
2301
2302         if (elapsed > 0) {
2303             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
2304             ofproto->stp_last_tick = now;
2305         }
2306         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
2307             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
2308
2309             if (ofport) {
2310                 update_stp_port_state(ofport);
2311             }
2312         }
2313
2314         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
2315             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2316         }
2317     }
2318 }
2319
2320 static void
2321 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
2322 {
2323     if (ofproto->stp) {
2324         poll_timer_wait(1000);
2325     }
2326 }
2327
2328 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
2329 static bool
2330 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
2331 {
2332     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
2333 }
2334
2335 static void
2336 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
2337                    const struct ofpbuf *packet)
2338 {
2339     struct ofpbuf payload = *packet;
2340     struct eth_header *eth = payload.data;
2341     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2342
2343     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
2344      * STP enabled. */
2345     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
2346         return;
2347     }
2348
2349     /* Trim off padding on payload. */
2350     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
2351         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
2352     }
2353
2354     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
2355         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
2356     }
2357 }
2358 \f
2359 static struct priority_to_dscp *
2360 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
2361 {
2362     struct priority_to_dscp *pdscp;
2363     uint32_t hash;
2364
2365     hash = hash_int(priority, 0);
2366     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
2367         if (pdscp->priority == priority) {
2368             return pdscp;
2369         }
2370     }
2371     return NULL;
2372 }
2373
2374 static void
2375 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2376 {
2377     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2378
2379     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2380         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2381         free(pdscp);
2382     }
2383 }
2384
2385 static int
2386 set_queues(struct ofport *ofport_,
2387            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2388            size_t n_qdscp)
2389 {
2390     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2391     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2392     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2393     size_t i;
2394
2395     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2396         struct priority_to_dscp *pdscp;
2397         uint32_t priority;
2398         uint8_t dscp;
2399
2400         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2401         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2402                                    &priority)) {
2403             continue;
2404         }
2405
2406         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2407         if (pdscp) {
2408             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2409         } else {
2410             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2411             pdscp->priority = priority;
2412             pdscp->dscp = dscp;
2413             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2414         }
2415
2416         if (pdscp->dscp != dscp) {
2417             pdscp->dscp = dscp;
2418             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2419         }
2420
2421         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2422     }
2423
2424     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2425         ofport_clear_priorities(ofport);
2426         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2427     }
2428
2429     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2430     hmap_destroy(&new);
2431
2432     return 0;
2433 }
2434 \f
2435 /* Bundles. */
2436
2437 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2438  * ofproto to revalidate every flow.
2439  *
2440  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2441  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2442  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2443  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2444  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2445  * with the host from which it migrated. */
2446 static void
2447 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2448 {
2449     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2450     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2451     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2452
2453     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2454     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2455         if (mac->port.p == bundle) {
2456             if (all_ofprotos) {
2457                 struct ofproto_dpif *o;
2458
2459                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2460                     if (o != ofproto) {
2461                         struct mac_entry *e;
2462
2463                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2464                                                 NULL);
2465                         if (e) {
2466                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2467                         }
2468                     }
2469                 }
2470             }
2471
2472             mac_learning_expire(ml, mac);
2473         }
2474     }
2475 }
2476
2477 static struct ofbundle *
2478 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2479 {
2480     struct ofbundle *bundle;
2481
2482     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2483                              &ofproto->bundles) {
2484         if (bundle->aux == aux) {
2485             return bundle;
2486         }
2487     }
2488     return NULL;
2489 }
2490
2491 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2492  * ones that are found to 'bundles'. */
2493 static void
2494 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2495                        void **auxes, size_t n_auxes,
2496                        struct hmapx *bundles)
2497 {
2498     size_t i;
2499
2500     hmapx_init(bundles);
2501     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2502         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2503         if (bundle) {
2504             hmapx_add(bundles, bundle);
2505         }
2506     }
2507 }
2508
2509 static void
2510 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2511 {
2512     struct ofport_dpif *port;
2513
2514     bundle->floodable = true;
2515     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2516         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2517             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2518             bundle->floodable = false;
2519             break;
2520         }
2521     }
2522 }
2523
2524 static void
2525 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2526 {
2527     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2528
2529     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2530
2531     list_remove(&port->bundle_node);
2532     port->bundle = NULL;
2533
2534     if (bundle->lacp) {
2535         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2536     }
2537     if (bundle->bond) {
2538         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2539     }
2540
2541     bundle_update(bundle);
2542 }
2543
2544 static bool
2545 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint16_t ofp_port,
2546                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2547 {
2548     struct ofport_dpif *port;
2549
2550     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2551     if (!port) {
2552         return false;
2553     }
2554
2555     if (port->bundle != bundle) {
2556         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2557         if (port->bundle) {
2558             bundle_del_port(port);
2559         }
2560
2561         port->bundle = bundle;
2562         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2563         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2564             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2565             bundle->floodable = false;
2566         }
2567     }
2568     if (lacp) {
2569         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2570         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2571     }
2572
2573     return true;
2574 }
2575
2576 static void
2577 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2578 {
2579     struct ofproto_dpif *ofproto;
2580     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2581     int i;
2582
2583     if (!bundle) {
2584         return;
2585     }
2586
2587     ofproto = bundle->ofproto;
2588     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2589         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2590         if (m) {
2591             if (m->out == bundle) {
2592                 mirror_destroy(m);
2593             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2594                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2595                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2596             }
2597         }
2598     }
2599
2600     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2601         bundle_del_port(port);
2602     }
2603
2604     bundle_flush_macs(bundle, true);
2605     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2606     free(bundle->name);
2607     free(bundle->trunks);
2608     lacp_destroy(bundle->lacp);
2609     bond_destroy(bundle->bond);
2610     free(bundle);
2611 }
2612
2613 static int
2614 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2615            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2616 {
2617     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2618     bool need_flush = false;
2619     struct ofport_dpif *port;
2620     struct ofbundle *bundle;
2621     unsigned long *trunks;
2622     int vlan;
2623     size_t i;
2624     bool ok;
2625
2626     if (!s) {
2627         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2628         return 0;
2629     }
2630
2631     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2632     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2633
2634     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2635     if (!bundle) {
2636         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2637
2638         bundle->ofproto = ofproto;
2639         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2640                     hash_pointer(aux, 0));
2641         bundle->aux = aux;
2642         bundle->name = NULL;
2643
2644         list_init(&bundle->ports);
2645         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2646         bundle->vlan = -1;
2647         bundle->trunks = NULL;
2648         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2649         bundle->lacp = NULL;
2650         bundle->bond = NULL;
2651
2652         bundle->floodable = true;
2653
2654         bundle->src_mirrors = 0;
2655         bundle->dst_mirrors = 0;
2656         bundle->mirror_out = 0;
2657     }
2658
2659     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2660         free(bundle->name);
2661         bundle->name = xstrdup(s->name);
2662     }
2663
2664     /* LACP. */
2665     if (s->lacp) {
2666         if (!bundle->lacp) {
2667             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2668             bundle->lacp = lacp_create();
2669         }
2670         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2671     } else {
2672         lacp_destroy(bundle->lacp);
2673         bundle->lacp = NULL;
2674     }
2675
2676     /* Update set of ports. */
2677     ok = true;
2678     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2679         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2680                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2681             ok = false;
2682         }
2683     }
2684     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2685         struct ofport_dpif *next_port;
2686
2687         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2688             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2689                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2690                     goto found;
2691                 }
2692             }
2693
2694             bundle_del_port(port);
2695         found: ;
2696         }
2697     }
2698     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2699
2700     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2701         bundle_destroy(bundle);
2702         return EINVAL;
2703     }
2704
2705     /* Set VLAN tagging mode */
2706     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2707         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2708         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2709         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2710         need_flush = true;
2711     }
2712
2713     /* Set VLAN tag. */
2714     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2715             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2716             : 0);
2717     if (vlan != bundle->vlan) {
2718         bundle->vlan = vlan;
2719         need_flush = true;
2720     }
2721
2722     /* Get trunked VLANs. */
2723     switch (s->vlan_mode) {
2724     case PORT_VLAN_ACCESS:
2725         trunks = NULL;
2726         break;
2727
2728     case PORT_VLAN_TRUNK:
2729         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2730         break;
2731
2732     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2733     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2734         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2735                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2736                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2737             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2738             if (s->trunks) {
2739                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2740             } else {
2741                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2742             }
2743             bitmap_set1(trunks, vlan);
2744             bitmap_set0(trunks, 0);
2745         } else {
2746             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2747         }
2748         break;
2749
2750     default:
2751         NOT_REACHED();
2752     }
2753     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2754         free(bundle->trunks);
2755         if (trunks == s->trunks) {
2756             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2757         } else {
2758             bundle->trunks = trunks;
2759             trunks = NULL;
2760         }
2761         need_flush = true;
2762     }
2763     if (trunks != s->trunks) {
2764         free(trunks);
2765     }
2766
2767     /* Bonding. */
2768     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2769         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2770         if (bundle->bond) {
2771             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2772                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2773             }
2774         } else {
2775             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2776             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2777         }
2778
2779         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2780             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2781         }
2782     } else {
2783         bond_destroy(bundle->bond);
2784         bundle->bond = NULL;
2785     }
2786
2787     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2788      * everything on this port and force flow revalidation. */
2789     if (need_flush) {
2790         bundle_flush_macs(bundle, false);
2791     }
2792
2793     return 0;
2794 }
2795
2796 static void
2797 bundle_remove(struct ofport *port_)
2798 {
2799     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2800     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2801
2802     if (bundle) {
2803         bundle_del_port(port);
2804         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2805             bundle_destroy(bundle);
2806         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2807             bond_destroy(bundle->bond);
2808             bundle->bond = NULL;
2809         }
2810     }
2811 }
2812
2813 static void
2814 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2815 {
2816     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2817     struct ofport_dpif *port = port_;
2818     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2819     int error;
2820
2821     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2822     if (!error) {
2823         struct ofpbuf packet;
2824         void *packet_pdu;
2825
2826         ofpbuf_init(&packet, 0);
2827         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2828                                  pdu_size);
2829         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2830
2831         send_packet(port, &packet);
2832         ofpbuf_uninit(&packet);
2833     } else {
2834         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2835                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2836                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2837     }
2838 }
2839
2840 static void
2841 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2842 {
2843     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2844     int error, n_packets, n_errors;
2845     struct mac_entry *e;
2846
2847     error = n_packets = n_errors = 0;
2848     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2849         if (e->port.p != bundle) {
2850             struct ofpbuf *learning_packet;
2851             struct ofport_dpif *port;
2852             void *port_void;
2853             int ret;
2854
2855             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2856              * struct ofport_dpif more effective. */
2857             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2858                                                            e->mac, e->vlan,
2859                                                            &port_void);
2860             port = port_void;
2861             ret = send_packet(port, learning_packet);
2862             ofpbuf_delete(learning_packet);
2863             if (ret) {
2864                 error = ret;
2865                 n_errors++;
2866             }
2867             n_packets++;
2868         }
2869     }
2870
2871     if (n_errors) {
2872         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2873         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2874                      "packets, last error was: %s",
2875                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2876     } else {
2877         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2878                  bundle->name, n_packets);
2879     }
2880 }
2881
2882 static void
2883 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2884 {
2885     if (bundle->lacp) {
2886         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2887     }
2888     if (bundle->bond) {
2889         struct ofport_dpif *port;
2890
2891         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2892             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2893         }
2894
2895         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2896                  lacp_status(bundle->lacp));
2897         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2898             bundle_send_learning_packets(bundle);
2899         }
2900     }
2901 }
2902
2903 static void
2904 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2905 {
2906     if (bundle->lacp) {
2907         lacp_wait(bundle->lacp);
2908     }
2909     if (bundle->bond) {
2910         bond_wait(bundle->bond);
2911     }
2912 }
2913 \f
2914 /* Mirrors. */
2915
2916 static int
2917 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2918 {
2919     int idx;
2920
2921     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2922         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2923             return idx;
2924         }
2925     }
2926     return -1;
2927 }
2928
2929 static struct ofmirror *
2930 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2931 {
2932     int i;
2933
2934     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2935         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2936         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2937             return mirror;
2938         }
2939     }
2940
2941     return NULL;
2942 }
2943
2944 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2945 static void
2946 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2947 {
2948     int i;
2949
2950     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2951         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2952
2953         if (m) {
2954             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2955         }
2956     }
2957
2958     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2959         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2960         int j;
2961
2962         if (!m1) {
2963             continue;
2964         }
2965
2966         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2967             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2968
2969             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2970                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2971                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2972             }
2973         }
2974     }
2975 }
2976
2977 static int
2978 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2979            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2980 {
2981     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2982     mirror_mask_t mirror_bit;
2983     struct ofbundle *bundle;
2984     struct ofmirror *mirror;
2985     struct ofbundle *out;
2986     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2987     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2988     int out_vlan;
2989
2990     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2991     if (!s) {
2992         mirror_destroy(mirror);
2993         return 0;
2994     }
2995     if (!mirror) {
2996         int idx;
2997
2998         idx = mirror_scan(ofproto);
2999         if (idx < 0) {
3000             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3001                       "cannot create %s",
3002                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
3003             return EFBIG;
3004         }
3005
3006         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
3007         mirror->ofproto = ofproto;
3008         mirror->idx = idx;
3009         mirror->aux = aux;
3010         mirror->out_vlan = -1;
3011         mirror->name = NULL;
3012     }
3013
3014     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
3015         free(mirror->name);
3016         mirror->name = xstrdup(s->name);
3017     }
3018
3019     /* Get the new configuration. */
3020     if (s->out_bundle) {
3021         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
3022         if (!out) {
3023             mirror_destroy(mirror);
3024             return EINVAL;
3025         }
3026         out_vlan = -1;
3027     } else {
3028         out = NULL;
3029         out_vlan = s->out_vlan;
3030     }
3031     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
3032     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
3033
3034     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
3035     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
3036         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
3037         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
3038         && mirror->out == out
3039         && mirror->out_vlan == out_vlan)
3040     {
3041         hmapx_destroy(&srcs);
3042         hmapx_destroy(&dsts);
3043         return 0;
3044     }
3045
3046     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
3047     hmapx_destroy(&srcs);
3048
3049     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
3050     hmapx_destroy(&dsts);
3051
3052     free(mirror->vlans);
3053     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
3054
3055     mirror->out = out;
3056     mirror->out_vlan = out_vlan;
3057
3058     /* Update bundles. */
3059     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
3060     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
3061         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
3062             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
3063         } else {
3064             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3065         }
3066
3067         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
3068             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
3069         } else {
3070             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3071         }
3072
3073         if (mirror->out == bundle) {
3074             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
3075         } else {
3076             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
3077         }
3078     }
3079
3080     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3081     ofproto->has_mirrors = true;
3082     mac_learning_flush(ofproto->ml,
3083                        &ofproto->backer->revalidate_set);
3084     mirror_update_dups(ofproto);
3085
3086     return 0;
3087 }
3088
3089 static void
3090 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
3091 {
3092     struct ofproto_dpif *ofproto;
3093     mirror_mask_t mirror_bit;
3094     struct ofbundle *bundle;
3095     int i;
3096
3097     if (!mirror) {
3098         return;
3099     }
3100
3101     ofproto = mirror->ofproto;
3102     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3103     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
3104
3105     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
3106     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3107         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3108         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3109         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
3110     }
3111
3112     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
3113     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
3114     free(mirror->vlans);
3115
3116     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
3117     free(mirror->name);
3118     free(mirror);
3119
3120     mirror_update_dups(ofproto);
3121
3122     ofproto->has_mirrors = false;
3123     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3124         if (ofproto->mirrors[i]) {
3125             ofproto->has_mirrors = true;
3126             break;
3127         }
3128     }
3129 }
3130
3131 static int
3132 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
3133                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
3134 {
3135     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3136     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
3137
3138     if (!mirror) {
3139         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
3140         return 0;
3141     }
3142
3143     push_all_stats();
3144
3145     *packets = mirror->packet_count;
3146     *bytes = mirror->byte_count;
3147
3148     return 0;
3149 }
3150
3151 static int
3152 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
3153 {
3154     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3155     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
3156         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
3157     }
3158     return 0;
3159 }
3160
3161 static bool
3162 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
3163 {
3164     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3165     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
3166     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
3167 }
3168
3169 static void
3170 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
3171 {
3172     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3173     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3174 }
3175
3176 static void
3177 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
3178                      size_t max_entries)
3179 {
3180     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3181     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
3182     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
3183 }
3184 \f
3185 /* Ports. */
3186
3187 static struct ofport_dpif *
3188 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
3189 {
3190     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
3191     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
3192 }
3193
3194 static struct ofport_dpif *
3195 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
3196 {
3197     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
3198     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
3199 }
3200
3201 static void
3202 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
3203                             struct ofproto_port *ofproto_port,
3204                             struct dpif_port *dpif_port)
3205 {
3206     ofproto_port->name = dpif_port->name;
3207     ofproto_port->type = dpif_port->type;
3208     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
3209 }
3210
3211 static struct ofport_dpif *
3212 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
3213 {
3214     const struct ofproto_dpif *ofproto;
3215     const char *peer;
3216
3217     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
3218     if (!peer) {
3219         return NULL;
3220     }
3221
3222     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3223         struct ofport *ofport;
3224
3225         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
3226         if (ofport && ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class) {
3227             return ofport_dpif_cast(ofport);
3228         }
3229     }
3230     return NULL;
3231 }
3232
3233 static void
3234 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
3235 {
3236     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
3237         struct ofpbuf packet;
3238
3239         ofpbuf_init(&packet, 0);
3240         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
3241         send_packet(ofport, &packet);
3242         ofpbuf_uninit(&packet);
3243     }
3244
3245     if (ofport->bfd && bfd_should_send_packet(ofport->bfd)) {
3246         struct ofpbuf packet;
3247
3248         ofpbuf_init(&packet, 0);
3249         bfd_put_packet(ofport->bfd, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
3250         send_packet(ofport, &packet);
3251         ofpbuf_uninit(&packet);
3252     }
3253 }
3254
3255 static void
3256 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
3257 {
3258     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
3259     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
3260     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
3261
3262     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
3263
3264     port_run_fast(ofport);
3265
3266     if (ofport->tnl_port
3267         && tnl_port_reconfigure(&ofport->up, ofport->odp_port,
3268                                 &ofport->tnl_port)) {
3269         ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
3270     }
3271
3272     if (ofport->cfm) {
3273         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
3274
3275         cfm_run(ofport->cfm);
3276         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
3277
3278         if (cfm_opup >= 0) {
3279             enable = enable && cfm_opup;
3280         }
3281     }
3282
3283     if (ofport->bfd) {
3284         bfd_run(ofport->bfd);
3285         enable = enable && bfd_forwarding(ofport->bfd);
3286     }
3287
3288     if (ofport->bundle) {
3289         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
3290         if (carrier_changed) {
3291             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
3292         }
3293     }
3294
3295     if (ofport->may_enable != enable) {
3296         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3297
3298         if (ofproto->has_bundle_action) {
3299             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
3300         }
3301     }
3302
3303     ofport->may_enable = enable;
3304 }
3305
3306 static void
3307 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
3308 {
3309     if (ofport->cfm) {
3310         cfm_wait(ofport->cfm);
3311     }
3312
3313     if (ofport->bfd) {
3314         bfd_wait(ofport->bfd);
3315     }
3316 }
3317
3318 static int
3319 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
3320                    struct ofproto_port *ofproto_port)
3321 {
3322     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3323     struct dpif_port dpif_port;
3324     int error;
3325
3326     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
3327         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
3328
3329         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
3330          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
3331          * type from the netdev layer directly. */
3332         if (type) {
3333             const struct ofport *ofport;
3334
3335             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
3336             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
3337             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
3338             ofproto_port->type = xstrdup(type);
3339             return 0;
3340         }
3341         return ENODEV;
3342     }
3343
3344     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
3345         return ENODEV;
3346     }
3347     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
3348                                     devname, &dpif_port);
3349     if (!error) {
3350         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
3351     }
3352     return error;
3353 }
3354
3355 static int
3356 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
3357 {
3358     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3359     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
3360     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
3361     const char *dp_port_name;
3362
3363     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
3364         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
3365         return 0;
3366     }
3367
3368     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
3369     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
3370         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
3371         int error;
3372
3373         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3374         if (error) {
3375             return error;
3376         }
3377         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3378             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
3379         }
3380     }
3381
3382     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3383         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3384     } else {
3385         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3386     }
3387     return 0;
3388 }
3389
3390 static int
3391 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
3392 {
3393     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3394     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3395     int error = 0;
3396
3397     if (!ofport) {
3398         return 0;
3399     }
3400
3401     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3402                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3403     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3404     if (!ofport->tnl_port) {
3405         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3406         if (!error) {
3407             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3408              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3409              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3410              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3411             bundle_remove(&ofport->up);
3412         }
3413     }
3414     return error;
3415 }
3416
3417 static int
3418 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3419 {
3420     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3421     int error;
3422
3423     push_all_stats();
3424
3425     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3426
3427     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3428         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3429
3430         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3431          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3432          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3433          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3434
3435         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3436             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3437         }
3438
3439         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3440             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3441         }
3442
3443         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3444          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3445          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3446
3447         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3448             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3449         }
3450
3451         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3452             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3453         }
3454     }
3455
3456     return error;
3457 }
3458
3459 struct port_dump_state {
3460     uint32_t bucket;
3461     uint32_t offset;
3462     bool ghost;
3463
3464     struct ofproto_port port;
3465     bool has_port;
3466 };
3467
3468 static int
3469 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3470 {
3471     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3472     return 0;
3473 }
3474
3475 static int
3476 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3477                struct ofproto_port *port)
3478 {
3479     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3480     struct port_dump_state *state = state_;
3481     const struct sset *sset;
3482     struct sset_node *node;
3483
3484     if (state->has_port) {
3485         ofproto_port_destroy(&state->port);
3486         state->has_port = false;
3487     }
3488     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3489     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3490         int error;
3491
3492         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3493         if (!error) {
3494             *port = state->port;
3495             state->has_port = true;
3496             return 0;
3497         } else if (error != ENODEV) {
3498             return error;
3499         }
3500     }
3501
3502     if (!state->ghost) {
3503         state->ghost = true;
3504         state->bucket = 0;
3505         state->offset = 0;
3506         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3507     }
3508
3509     return EOF;
3510 }
3511
3512 static int
3513 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3514 {
3515     struct port_dump_state *state = state_;
3516
3517     if (state->has_port) {
3518         ofproto_port_destroy(&state->port);
3519     }
3520     free(state);
3521     return 0;
3522 }
3523
3524 static int
3525 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3526 {
3527     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3528
3529     if (ofproto->port_poll_errno) {
3530         int error = ofproto->port_poll_errno;
3531         ofproto->port_poll_errno = 0;
3532         return error;
3533     }
3534
3535     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3536         return EAGAIN;
3537     }
3538
3539     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3540     return 0;
3541 }
3542
3543 static void
3544 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3545 {
3546     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3547     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3548 }
3549
3550 static int
3551 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3552 {
3553     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3554     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3555             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3556             : -1);
3557 }
3558 \f
3559 /* Upcall handling. */
3560
3561 /* Flow miss batching.
3562  *
3563  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3564  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3565  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3566  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3567  *
3568  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3569  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3570 struct flow_miss {
3571     struct hmap_node hmap_node;
3572     struct ofproto_dpif *ofproto;
3573     struct flow flow;
3574     enum odp_key_fitness key_fitness;
3575     const struct nlattr *key;
3576     size_t key_len;
3577     struct initial_vals initial_vals;
3578     struct list packets;
3579     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3580 };
3581
3582 struct flow_miss_op {
3583     struct dpif_op dpif_op;
3584
3585     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3586     struct xlate_out xout;
3587     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3588 };
3589
3590 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3591  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3592  * configurations. */
3593 static void
3594 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3595                     const struct flow *flow)
3596 {
3597     struct ofputil_packet_in pin;
3598
3599     pin.packet = packet->data;
3600     pin.packet_len = packet->size;
3601     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3602     pin.controller_id = 0;
3603
3604     pin.table_id = 0;
3605     pin.cookie = 0;
3606
3607     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3608
3609     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3610
3611     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3612 }
3613
3614 static enum slow_path_reason
3615 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3616                 const struct ofport_dpif *ofport, const struct ofpbuf *packet)
3617 {
3618     if (!ofport) {
3619         return 0;
3620     } else if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
3621         if (packet) {
3622             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
3623         }
3624         return SLOW_CFM;
3625     } else if (ofport->bfd && bfd_should_process_flow(flow)) {
3626         if (packet) {
3627             bfd_process_packet(ofport->bfd, flow, packet);
3628         }
3629         return SLOW_BFD;
3630     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3631                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
3632         if (packet) {
3633             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
3634         }
3635         return SLOW_LACP;
3636     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
3637         if (packet) {
3638             stp_process_packet(ofport, packet);
3639         }
3640         return SLOW_STP;
3641     } else {
3642         return 0;
3643     }
3644 }
3645
3646 static struct flow_miss *
3647 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3648                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3649 {
3650     struct flow_miss *miss;
3651
3652     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3653         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3654             return miss;
3655         }
3656     }
3657
3658     return NULL;
3659 }
3660
3661 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3662  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3663  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3664  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3665  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3666 static void
3667 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3668                           struct flow_miss_op *op)
3669 {
3670     if (miss->flow.vlan_tci != miss->initial_vals.vlan_tci) {
3671         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3672          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3673          * the flow, but the actions were composed assuming that
3674          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3675          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3676          * actions. */
3677         eth_pop_vlan(packet);
3678     }
3679
3680     op->xout_garbage = false;
3681     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3682     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3683     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3684     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3685 }
3686
3687 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3688  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3689 static void
3690 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3691                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3692 {
3693     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3694
3695     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3696         /*
3697          * Extra-special case for fail-open mode.
3698          *
3699          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3700          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3701          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3702          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3703          *
3704          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3705          */
3706         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3707     }
3708 }
3709
3710 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3711  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3712  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3713  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3714  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3715  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3716  * tracking. */
3717 static bool
3718 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3719 {
3720     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
3721     uint32_t hash;
3722
3723     if (!backer->governor) {
3724         size_t n_subfacets;
3725
3726         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3727         if (n_subfacets * 2 <= flow_eviction_threshold) {
3728             return true;
3729         }
3730
3731         backer->governor = governor_create();
3732     }
3733
3734     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3735     return governor_should_install_flow(backer->governor, hash,
3736                                         list_size(&miss->packets));
3737 }
3738
3739 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3740  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3741  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3742 static void
3743 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3744                                struct flow_miss *miss,
3745                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3746 {
3747     struct ofpbuf *packet;
3748
3749     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3750
3751         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3752
3753         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3754
3755         if (xout->slow) {
3756             struct xlate_in xin;
3757
3758             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow,
3759                           &miss->initial_vals, rule, 0, packet);
3760             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3761         }
3762
3763         if (xout->odp_actions.size) {
3764             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3765             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3766
3767             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3768             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3769             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3770             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3771             op->xout_garbage = true;
3772
3773             (*n_ops)++;
3774         }
3775     }
3776 }
3777
3778 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3779  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3780  *
3781  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3782  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3783  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3784  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3785  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3786  * e.g. NetFlow statistics.
3787  *
3788  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3789 static void
3790 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3791                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3792                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3793 {
3794     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3795     enum subfacet_path want_path;
3796     struct subfacet *subfacet;
3797     struct ofpbuf *packet;
3798
3799     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3800     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3801     if (stats) {
3802         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3803     }
3804
3805     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3806         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3807
3808         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3809
3810         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3811             struct xlate_in xin;
3812
3813             xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals,
3814                           facet->rule, 0, packet);
3815             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3816         }
3817
3818         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3819             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3820
3821             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3822             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3823             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3824             (*n_ops)++;
3825         }
3826     }
3827
3828     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3829         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3830         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3831
3832         subfacet->path = want_path;
3833
3834         op->xout_garbage = false;
3835         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3836         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3837         put->key = miss->key;
3838         put->key_len = miss->key_len;
3839         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3840             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3841             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3842         } else {
3843             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
3844                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3845                               &put->actions, &put->actions_len);
3846         }
3847         put->stats = NULL;
3848     }
3849 }
3850
3851 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3852  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3853 static void
3854 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3855                  size_t *n_ops)
3856 {
3857     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3858     struct dpif_flow_stats stats__;
3859     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3860     struct ofpbuf *packet;
3861     struct facet *facet;
3862     long long int now;
3863
3864     now = time_msec();
3865     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3866     stats->used = now;
3867     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3868         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3869         stats->n_bytes += packet->size;
3870         stats->n_packets++;
3871     }
3872
3873     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3874     if (!facet) {
3875         struct flow_wildcards wc;
3876         struct rule_dpif *rule;
3877         struct xlate_out xout;
3878         struct xlate_in xin;
3879
3880         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3881         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3882         rule_credit_stats(rule, stats);
3883
3884         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, &miss->initial_vals, rule,
3885                       stats->tcp_flags, NULL);
3886         xin.resubmit_stats = stats;
3887         xin.may_learn = true;
3888         xlate_actions(&xin, &xout);
3889         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3890
3891         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3892          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3893          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3894          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3895          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3896         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3897             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3898             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3899             return;
3900         }
3901
3902         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3903         stats = NULL;
3904     }
3905     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3906 }
3907
3908 static struct drop_key *
3909 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3910                 size_t key_len)
3911 {
3912     struct drop_key *drop_key;
3913
3914     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3915                              &backer->drop_keys) {
3916         if (drop_key->key_len == key_len
3917             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3918             return drop_key;
3919         }
3920     }
3921     return NULL;
3922 }
3923
3924 static void
3925 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3926 {
3927     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3928     struct drop_key *drop_key, *next;
3929
3930     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3931         int error;
3932
3933         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3934                               NULL);
3935         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3936             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3937             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3938             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3939                       ds_cstr(&ds));
3940             ds_destroy(&ds);
3941         }
3942
3943         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3944         free(drop_key->key);
3945         free(drop_key);
3946     }
3947 }
3948
3949 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3950  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3951  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3952  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3953  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3954  * 'packet' ingressed.
3955  *
3956  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3957  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3958  *
3959  * This function does post-processing on data returned from
3960  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3961  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3962  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3963  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3964  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3965  *
3966  * Optionally, if 'initial_vals' is nonnull, sets 'initial_vals->vlan_tci'
3967  * to the VLAN TCI with which the packet was really received, that is, the
3968  * actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().  (This differs from
3969  * the value returned in flow->vlan_tci only for packets received on
3970  * VLAN splinters.)
3971  *
3972  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3973  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3974  * transparent to the upcall processing logic.
3975  *
3976  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3977  * or some other positive errno if there are other problems. */
3978 static int
3979 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3980                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3981                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3982                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port,
3983                 struct initial_vals *initial_vals)
3984 {
3985     const struct ofport_dpif *port;
3986     enum odp_key_fitness fitness;
3987     int error = ENODEV;
3988
3989     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3990     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3991         error = EINVAL;
3992         goto exit;
3993     }
3994
3995     if (initial_vals) {
3996         initial_vals->vlan_tci = flow->vlan_tci;
3997     }
3998
3999     if (odp_in_port) {
4000         *odp_in_port = flow->in_port;
4001     }
4002
4003     port = (tnl_port_should_receive(flow)
4004             ? ofport_dpif_cast(tnl_port_receive(flow))
4005             : odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port));
4006     flow->in_port = port ? port->up.ofp_port : OFPP_NONE;
4007     if (!port) {
4008         goto exit;
4009     }
4010
4011     /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, for a tunnel port
4012      * it's theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
4013      * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because no
4014      * platforms has two separate datapaths which each support tunneling. */
4015     ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
4016
4017     if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
4018         if (packet) {
4019             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
4020              * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
4021              * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
4022              * vlan_tci if it is called on 'packet'.
4023              *
4024              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
4025              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
4026              * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
4027              * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
4028              * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
4029              * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
4030              * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
4031              * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
4032              * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
4033              * header anymore. */
4034             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
4035         }
4036         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
4037         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
4038     }
4039     error = 0;
4040
4041     if (ofproto) {
4042         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
4043     }
4044
4045 exit:
4046     if (fitnessp) {
4047         *fitnessp = fitness;
4048     }
4049     return error;
4050 }
4051
4052 static void
4053 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
4054                     size_t n_upcalls)
4055 {
4056     struct dpif_upcall *upcall;
4057     struct flow_miss *miss;
4058     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4059     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
4060     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
4061     struct hmap todo;
4062     int n_misses;
4063     size_t n_ops;
4064     size_t i;
4065
4066     if (!n_upcalls) {
4067         return;
4068     }
4069
4070     /* Construct the to-do list.
4071      *
4072      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
4073      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
4074      * that we can process them together. */
4075     hmap_init(&todo);
4076     n_misses = 0;
4077     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
4078         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
4079         struct flow_miss *existing_miss;
4080         struct ofproto_dpif *ofproto;
4081         uint32_t odp_in_port;
4082         struct flow flow;
4083         uint32_t hash;
4084         int error;
4085
4086         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
4087                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
4088                                 &ofproto, &odp_in_port, &miss->initial_vals);
4089         if (error == ENODEV) {
4090             struct drop_key *drop_key;
4091
4092             /* Received packet on datapath port for which we couldn't
4093              * associate an ofproto.  This can happen if a port is removed
4094              * while traffic is being received.  Print a rate-limited message
4095              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
4096              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
4097              * in the kernel. */
4098             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated datapath port "
4099                               "%"PRIu32, odp_in_port);
4100
4101             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
4102             if (!drop_key) {
4103                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
4104                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
4105                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
4106
4107                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
4108                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
4109                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
4110                               drop_key->key, drop_key->key_len, NULL, 0, NULL);
4111             }
4112             continue;
4113         }
4114         if (error) {
4115             continue;
4116         }
4117
4118         ofproto->n_missed++;
4119         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
4120                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
4121
4122         /* Add other packets to a to-do list. */
4123         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
4124         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
4125         if (!existing_miss) {
4126             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
4127             miss->ofproto = ofproto;
4128             miss->key = upcall->key;
4129             miss->key_len = upcall->key_len;
4130             miss->upcall_type = upcall->type;
4131             list_init(&miss->packets);
4132
4133             n_misses++;
4134         } else {
4135             miss = existing_miss;
4136         }
4137         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
4138     }
4139
4140     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
4141      * operations to batch. */
4142     n_ops = 0;
4143     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
4144         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
4145     }
4146     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
4147
4148     /* Execute batch. */
4149     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4150         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
4151     }
4152     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
4153
4154     /* Free memory. */
4155     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4156         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
4157             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
4158         }
4159     }
4160     hmap_destroy(&todo);
4161 }
4162
4163 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
4164               IPFIX_UPCALL }
4165 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
4166 {
4167     size_t userdata_len;
4168     union user_action_cookie cookie;
4169
4170     /* First look at the upcall type. */
4171     switch (upcall->type) {
4172     case DPIF_UC_ACTION:
4173         break;
4174
4175     case DPIF_UC_MISS:
4176         return MISS_UPCALL;
4177
4178     case DPIF_N_UC_TYPES:
4179     default:
4180         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
4181         return BAD_UPCALL;
4182     }
4183
4184     /* "action" upcalls need a closer look. */
4185     if (!upcall->userdata) {
4186         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
4187         return BAD_UPCALL;
4188     }
4189     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
4190     if (userdata_len < sizeof cookie.type
4191         || userdata_len > sizeof cookie) {
4192         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
4193                      userdata_len);
4194         return BAD_UPCALL;
4195     }
4196     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4197     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
4198     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
4199         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
4200         return SFLOW_UPCALL;
4201     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
4202                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
4203         return MISS_UPCALL;
4204     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
4205                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
4206         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
4207     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
4208                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
4209         return IPFIX_UPCALL;
4210     } else {
4211         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
4212                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
4213         return BAD_UPCALL;
4214     }
4215 }
4216
4217 static void
4218 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
4219                     const struct dpif_upcall *upcall)
4220 {
4221     struct ofproto_dpif *ofproto;
4222     union user_action_cookie cookie;
4223     struct flow flow;
4224     uint32_t odp_in_port;
4225
4226     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4227                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port, NULL)
4228         || !ofproto->sflow) {
4229         return;
4230     }
4231
4232     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4233     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
4234     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
4235                         odp_in_port, &cookie);
4236 }
4237
4238 static void
4239 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
4240                           const struct dpif_upcall *upcall)
4241 {
4242     struct ofproto_dpif *ofproto;
4243     union user_action_cookie cookie;
4244     struct flow flow;
4245
4246     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4247                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4248         || !ofproto->ipfix) {
4249         return;
4250     }
4251
4252     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4253     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
4254
4255     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4256      * the packet using it. */
4257     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
4258                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
4259                            cookie.flow_sample.probability,
4260                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
4261                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
4262 }
4263
4264 static void
4265 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
4266                     const struct dpif_upcall *upcall)
4267 {
4268     struct ofproto_dpif *ofproto;
4269     struct flow flow;
4270
4271     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4272                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4273         || !ofproto->ipfix) {
4274         return;
4275     }
4276
4277     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4278      * the packet using it. */
4279     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
4280 }
4281
4282 static int
4283 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
4284 {
4285     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4286     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4287     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
4288     int n_processed;
4289     int n_misses;
4290     int i;
4291
4292     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
4293
4294     n_misses = 0;
4295     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
4296         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
4297         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
4298         int error;
4299
4300         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
4301                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
4302         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
4303         if (error) {
4304             ofpbuf_uninit(buf);
4305             break;
4306         }
4307
4308         switch (classify_upcall(upcall)) {
4309         case MISS_UPCALL:
4310             /* Handle it later. */
4311             n_misses++;
4312             break;
4313
4314         case SFLOW_UPCALL:
4315             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
4316             ofpbuf_uninit(buf);
4317             break;
4318
4319         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
4320             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
4321             ofpbuf_uninit(buf);
4322             break;
4323
4324         case IPFIX_UPCALL:
4325             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
4326             ofpbuf_uninit(buf);
4327             break;
4328
4329         case BAD_UPCALL:
4330             ofpbuf_uninit(buf);
4331             break;
4332         }
4333     }
4334
4335     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
4336     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
4337     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
4338         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
4339     }
4340
4341     return n_processed;
4342 }
4343 \f
4344 /* Flow expiration. */
4345
4346 static int subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *);
4347 static void update_stats(struct dpif_backer *);
4348 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
4349 static void expire_subfacets(struct dpif_backer *, int dp_max_idle);
4350
4351 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
4352  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
4353  * importantly when they last were used, and then use that information to
4354  * expire flows that have not been used recently.
4355  *
4356  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4357 static int
4358 expire(struct dpif_backer *backer)
4359 {
4360     struct ofproto_dpif *ofproto;
4361     size_t n_subfacets;
4362     int max_idle;
4363
4364     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
4365      * relatively few. */
4366     drop_key_clear(backer);
4367
4368     /* Update stats for each flow in the backer. */
4369     update_stats(backer);
4370
4371     n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
4372     if (n_subfacets) {
4373         struct subfacet *subfacet;
4374         long long int total, now;
4375
4376         total = 0;
4377         now = time_msec();
4378         HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4379             total += now - subfacet->created;
4380         }
4381         backer->avg_subfacet_life += total / n_subfacets;
4382     }
4383     backer->avg_subfacet_life /= 2;
4384
4385     backer->avg_n_subfacet += n_subfacets;
4386     backer->avg_n_subfacet /= 2;
4387
4388     backer->max_n_subfacet = MAX(backer->max_n_subfacet, n_subfacets);
4389
4390     max_idle = subfacet_max_idle(backer);
4391     expire_subfacets(backer, max_idle);
4392
4393     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4394         struct rule *rule, *next_rule;
4395
4396         if (ofproto->backer != backer) {
4397             continue;
4398         }
4399
4400         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
4401          * has passed. */
4402         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
4403                             &ofproto->up.expirable) {
4404             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
4405         }
4406
4407         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
4408          * good time to do bond rebalancing. */
4409         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
4410             struct ofbundle *bundle;
4411
4412             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
4413                 if (bundle->bond) {
4414                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
4415                 }
4416             }
4417         }
4418     }
4419
4420     return MIN(max_idle, 1000);
4421 }
4422
4423 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4424  * as 'subfacet''s statistics. */
4425 static void
4426 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4427                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4428 {
4429     struct facet *facet = subfacet->facet;
4430     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4431     struct dpif_flow_stats diff;
4432
4433     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
4434     diff.used = stats->used;
4435
4436     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4437         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4438     } else {
4439         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4440         diff.n_packets = 0;
4441     }
4442
4443     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4444         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4445     } else {
4446         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4447         diff.n_bytes = 0;
4448     }
4449
4450     ofproto->n_hit += diff.n_packets;
4451     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4452     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4453     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
4454
4455     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4456         facet_learn(facet);
4457         facet_account(facet);
4458         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4459     }
4460 }
4461
4462 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4463  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4464 static void
4465 delete_unexpected_flow(struct dpif_backer *backer,
4466                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4467 {
4468     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4469         struct ds s;
4470
4471         ds_init(&s);
4472         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4473         VLOG_WARN("unexpected flow: %s", ds_cstr(&s));
4474         ds_destroy(&s);
4475     }
4476
4477     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4478     dpif_flow_del(backer->dpif, key, key_len, NULL);
4479 }
4480
4481 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4482  *
4483  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4484  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4485  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4486  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4487  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4488  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4489  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4490  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4491  *
4492  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4493  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4494  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4495  * the hit or miss counts of br1.
4496  */
4497 static void
4498 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4499 {
4500     const struct dpif_flow_stats *stats;
4501     struct dpif_flow_dump dump;
4502     const struct nlattr *key;
4503     size_t key_len;
4504
4505     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4506     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
4507         struct subfacet *subfacet;
4508         uint32_t key_hash;
4509
4510         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4511         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4512         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4513         case SF_FAST_PATH:
4514             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4515             break;
4516
4517         case SF_SLOW_PATH:
4518             /* Stats are updated per-packet. */
4519             break;
4520
4521         case SF_NOT_INSTALLED:
4522         default:
4523             delete_unexpected_flow(backer, key, key_len);
4524             break;
4525         }
4526         run_fast_rl();
4527     }
4528     dpif_flow_dump_done(&dump);
4529
4530     update_moving_averages(backer);
4531 }
4532
4533 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4534  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4535  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4536  * fold its statistic into its rule. */
4537 static int
4538 subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *backer)
4539 {
4540     /*
4541      * Idle time histogram.
4542      *
4543      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4544      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4545      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4546      * well.
4547      *
4548      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4549      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4550      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4551      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4552      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4553      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4554      * discard.
4555      *
4556      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4557      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4558      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4559      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4560      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4561      * flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4562      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4563      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4564      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4565      * additional data).
4566      *
4567      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4568      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4569      * uninstallable subfacets.
4570      */
4571     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4572     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4573     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4574     int total, subtotal, bucket;
4575     struct subfacet *subfacet;
4576     long long int now;
4577     int i;
4578
4579     total = hmap_count(&backer->subfacets);
4580     if (total <= flow_eviction_threshold) {
4581         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4582     }
4583
4584     /* Build histogram. */
4585     now = time_msec();
4586     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4587         long long int idle = now - subfacet->used;
4588         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4589                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4590                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4591         buckets[bucket]++;
4592     }
4593
4594     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4595     subtotal = bucket = 0;
4596     do {
4597         subtotal += buckets[bucket++];
4598     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4599              subtotal < MAX(flow_eviction_threshold, total / 100));
4600
4601     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4602         struct ds s;
4603
4604         ds_init(&s);
4605         ds_put_cstr(&s, "keep");
4606         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4607             if (i == bucket) {
4608                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4609             }
4610             if (buckets[i]) {
4611                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4612             }
4613         }
4614         VLOG_INFO("%s (msec:count)", ds_cstr(&s));
4615         ds_destroy(&s);
4616     }
4617
4618     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4619 }
4620
4621 static void
4622 expire_subfacets(struct dpif_backer *backer, int dp_max_idle)
4623 {
4624     /* Cutoff time for most flows. */
4625     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4626
4627     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4628      * conservative cutoff. */
4629     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4630
4631     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4632     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4633     int n_batch;
4634
4635     n_batch = 0;
4636     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4637                         &backer->subfacets) {
4638         long long int cutoff;
4639
4640         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP
4641                                                 | SLOW_STP)
4642                   ? special_cutoff
4643                   : normal_cutoff);
4644         if (subfacet->used < cutoff) {
4645             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4646                 batch[n_batch++] = subfacet;
4647                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4648                     subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4649                     n_batch = 0;
4650                 }
4651             } else {
4652                 subfacet_destroy(subfacet);
4653             }
4654         }
4655     }
4656
4657     if (n_batch > 0) {
4658         subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4659     }
4660 }
4661
4662 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4663  * then delete it entirely. */
4664 static void
4665 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4666 {
4667     struct facet *facet, *next_facet;
4668     long long int now;
4669     uint8_t reason;
4670
4671     if (rule->up.pending) {
4672         /* We'll have to expire it later. */
4673         return;
4674     }
4675
4676     /* Has 'rule' expired? */
4677     now = time_msec();
4678     if (rule->up.hard_timeout
4679         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4680         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4681     } else if (rule->up.idle_timeout
4682                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4683         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4684     } else {
4685         return;
4686     }
4687
4688     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4689
4690     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4691      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4692     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4693         facet_remove(facet);
4694     }
4695
4696     /* Get rid of the rule. */
4697     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4698 }
4699 \f
4700 /* Facets. */
4701
4702 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4703  *
4704  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4705  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4706  *
4707  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4708  *
4709  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4710  *
4711  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4712  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4713 static struct facet *
4714 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4715              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4716 {
4717     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4718     struct facet *facet;
4719     struct match match;
4720
4721     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4722     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4723     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4724     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4725     facet->used = stats->used;
4726     facet->flow = miss->flow;
4727     facet->initial_vals = miss->initial_vals;
4728     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4729     facet->rule = rule;
4730
4731     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4732     list_init(&facet->subfacets);
4733     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4734     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4735
4736     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4737
4738     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4739     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4740     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4741
4742     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4743
4744     return facet;
4745 }
4746
4747 static void
4748 facet_free(struct facet *facet)
4749 {
4750     if (facet) {
4751         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4752         free(facet);
4753     }
4754 }
4755
4756 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4757  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4758 static bool
4759 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4760                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4761                     struct ofpbuf *packet)
4762 {
4763     struct odputil_keybuf keybuf;
4764     struct ofpbuf key;
4765     int error;
4766
4767     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4768     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4769                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4770
4771     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4772                          odp_actions, actions_len, packet);
4773     return !error;
4774 }
4775
4776 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4777  *
4778  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4779  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4780  *
4781  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4782  */
4783 static void
4784 facet_remove(struct facet *facet)
4785 {
4786     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4787     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4788
4789     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4790
4791     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4792     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4793         subfacet_uninstall(subfacet);
4794     }
4795
4796     /* Flush the final stats to the rule.
4797      *
4798      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4799      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4800      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4801     facet_flush_stats(facet);
4802
4803     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4804     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4805                         &facet->subfacets) {
4806         subfacet_destroy__(subfacet);
4807     }
4808     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4809     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4810     list_remove(&facet->list_node);
4811     facet_free(facet);
4812 }
4813
4814 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4815  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4816 static void
4817 facet_learn(struct facet *facet)
4818 {
4819     long long int now = time_msec();
4820
4821     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4822         return;
4823     }
4824
4825     facet->learn_rl = now + 500;
4826
4827     if (!facet->xout.has_learn
4828         && !facet->xout.has_normal
4829         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4830             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4831         return;
4832     }
4833
4834     facet_push_stats(facet, true);
4835 }
4836
4837 static void
4838 facet_account(struct facet *facet)
4839 {
4840     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4841     const struct nlattr *a;
4842     unsigned int left;
4843     ovs_be16 vlan_tci;
4844     uint64_t n_bytes;
4845
4846     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4847         return;
4848     }
4849     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4850
4851     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4852      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4853      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4854      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4855      * hash bucket.)
4856      *
4857      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4858      * be equally valid for our purpose. */
4859     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4860     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4861                              facet->xout.odp_actions.size) {
4862         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4863         struct ofport_dpif *port;
4864
4865         switch (nl_attr_type(a)) {
4866         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4867             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4868             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4869                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4870                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4871             }
4872             break;
4873
4874         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4875             vlan_tci = htons(0);
4876             break;
4877
4878         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4879             vlan = nl_attr_get(a);
4880             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4881             break;
4882         }
4883     }
4884 }
4885
4886 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4887  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4888  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4889 static bool
4890 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4891 {
4892     if (facet) {
4893         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4894         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4895         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4896
4897         if (ofpacts_len > 0 &&
4898             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4899             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4900             return true;
4901         }
4902     }
4903     return false;
4904 }
4905
4906 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4907  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4908  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4909  * its packet and byte counts before this function is called. */
4910 static void
4911 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4912 {
4913     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4914     struct subfacet *subfacet;
4915
4916     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4917         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4918         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4919     }
4920
4921     facet_push_stats(facet, false);
4922     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4923         facet_account(facet);
4924         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4925     }
4926
4927     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4928         struct ofexpired expired;
4929         expired.flow = facet->flow;
4930         expired.packet_count = facet->packet_count;
4931         expired.byte_count = facet->byte_count;
4932         expired.used = facet->used;
4933         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4934     }
4935
4936     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4937      * reinstalled. */
4938     facet_reset_counters(facet);
4939
4940     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4941     facet->tcp_flags = 0;
4942 }
4943
4944 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4945  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4946  *
4947  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4948  * instead if that is important. */
4949 static struct facet *
4950 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4951 {
4952     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4953     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4954 }
4955
4956 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4957  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4958  *
4959  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4960 static struct facet *
4961 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4962 {
4963     struct facet *facet;
4964
4965     facet = facet_find(ofproto, flow);
4966     if (facet
4967         && (ofproto->backer->need_revalidate
4968             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4969                                   facet->xout.tags))
4970         && !facet_revalidate(facet)) {
4971         return NULL;
4972     }
4973
4974     return facet;
4975 }
4976
4977 static bool
4978 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4979 {
4980     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4981
4982     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4983
4984     struct xlate_out xout;
4985     struct xlate_in xin;
4986
4987     struct rule_dpif *rule;
4988     bool ok;
4989
4990     /* Check the rule for consistency. */
4991     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
4992     if (rule != facet->rule) {
4993         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4994             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4995
4996             flow_format(&s, &facet->flow);
4997             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4998                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4999             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
5000             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
5001                           rule->up.table_id);
5002             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
5003             ds_put_char(&s, ')');
5004
5005             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
5006             ds_destroy(&s);
5007         }
5008         return false;
5009     }
5010
5011     /* Check the datapath actions for consistency. */
5012     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals, rule,
5013                   0, NULL);
5014     xlate_actions(&xin, &xout);
5015
5016     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
5017         && facet->xout.slow == xout.slow;
5018     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
5019         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5020
5021         flow_format(&s, &facet->flow);
5022         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
5023
5024         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
5025             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
5026             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
5027                                facet->xout.odp_actions.size);
5028             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
5029             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
5030                                xout.odp_actions.size);
5031             ds_put_char(&s, ')');
5032         }
5033
5034         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
5035             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
5036         }
5037
5038         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
5039         ds_destroy(&s);
5040     }
5041     xlate_out_uninit(&xout);
5042
5043     return ok;
5044 }
5045
5046 /* Re-searches the classifier for 'facet':
5047  *
5048  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
5049  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
5050  *
5051  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
5052  *     where it is and recompiles its actions anyway.
5053  *
5054  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
5055  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
5056  *
5057  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
5058 static bool
5059 facet_revalidate(struct facet *facet)
5060 {
5061     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5062     struct rule_dpif *new_rule;
5063     struct subfacet *subfacet;
5064     struct flow_wildcards wc;
5065     struct xlate_out xout;
5066     struct xlate_in xin;
5067
5068     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
5069
5070     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
5071      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
5072      * change. */
5073     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5074         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
5075         struct flow recv_flow;
5076         int error;
5077
5078         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
5079                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
5080                                 &recv_ofproto, NULL, NULL);
5081         if (error
5082             || recv_ofproto != ofproto
5083             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
5084             facet_remove(facet);
5085             return false;
5086         }
5087     }
5088
5089     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
5090     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
5091
5092     /* Calculate new datapath actions.
5093      *
5094      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
5095      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
5096      * around to properly compose it. */
5097     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals, new_rule,
5098                   0, NULL);
5099     xlate_actions(&xin, &xout);
5100     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
5101
5102     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
5103      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
5104      * remove the facet and start over.
5105      *
5106      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
5107      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
5108      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
5109      * simply give up instead. */
5110     if (facet->xout.slow != xout.slow
5111         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
5112         facet_remove(facet);
5113         xlate_out_uninit(&xout);
5114         return false;
5115     }
5116
5117     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
5118         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5119             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5120                 struct dpif_flow_stats stats;
5121
5122                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
5123                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5124             }
5125         }
5126
5127         facet_flush_stats(facet);
5128
5129         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
5130         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
5131                    xout.odp_actions.size);
5132     }
5133
5134     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
5135     facet->xout.tags = xout.tags;
5136     facet->xout.slow = xout.slow;
5137     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
5138     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
5139     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
5140     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
5141     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
5142     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
5143
5144     if (facet->rule != new_rule) {
5145         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
5146         list_remove(&facet->list_node);
5147         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
5148         facet->rule = new_rule;
5149         facet->used = new_rule->up.created;
5150         facet->prev_used = facet->used;
5151     }
5152
5153     xlate_out_uninit(&xout);
5154     return true;
5155 }
5156
5157 static void
5158 facet_reset_counters(struct facet *facet)
5159 {
5160     facet->packet_count = 0;
5161     facet->byte_count = 0;
5162     facet->prev_packet_count = 0;
5163     facet->prev_byte_count = 0;
5164     facet->accounted_bytes = 0;
5165 }
5166
5167 static void
5168 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
5169 {
5170     struct dpif_flow_stats stats;
5171
5172     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
5173     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
5174     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
5175
5176     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
5177     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
5178     stats.used = facet->used;
5179     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
5180
5181     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
5182         struct ofproto_dpif *ofproto =
5183             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5184
5185         struct ofport_dpif *in_port;
5186         struct xlate_in xin;
5187
5188         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
5189         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
5190         facet->prev_used = facet->used;
5191
5192         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port);
5193         if (in_port && in_port->tnl_port) {
5194             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
5195         }
5196
5197         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
5198         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
5199                                  facet->used);
5200         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
5201         update_mirror_stats(ofproto, facet->xout.mirrors, stats.n_packets,
5202                             stats.n_bytes);
5203
5204         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals,
5205                       facet->rule, stats.tcp_flags, NULL);
5206         xin.resubmit_stats = &stats;
5207         xin.may_learn = may_learn;
5208         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
5209     }
5210 }
5211
5212 static void
5213 push_all_stats__(bool run_fast)
5214 {
5215     static long long int rl = LLONG_MIN;
5216     struct ofproto_dpif *ofproto;
5217
5218     if (time_msec() < rl) {
5219         return;
5220     }
5221
5222     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5223         struct cls_cursor cursor;
5224         struct facet *facet;
5225
5226         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5227         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5228             facet_push_stats(facet, false);
5229             if (run_fast) {
5230                 run_fast_rl();
5231             }
5232         }
5233     }
5234
5235     rl = time_msec() + 100;
5236 }
5237
5238 static void
5239 push_all_stats(void)
5240 {
5241     push_all_stats__(true);
5242 }
5243
5244 static void
5245 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
5246 {
5247     rule->packet_count += stats->n_packets;
5248     rule->byte_count += stats->n_bytes;
5249     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5250 }
5251 \f
5252 /* Subfacets. */
5253
5254 static struct subfacet *
5255 subfacet_find(struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
5256               size_t key_len, uint32_t key_hash)
5257 {
5258     struct subfacet *subfacet;
5259
5260     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
5261                              &backer->subfacets) {
5262         if (subfacet->key_len == key_len
5263             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
5264             return subfacet;
5265         }
5266     }
5267
5268     return NULL;
5269 }
5270
5271 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
5272  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
5273  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
5274  * new subfacet. */
5275 static struct subfacet *
5276 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
5277                 long long int now)
5278 {
5279     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
5280     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
5281     const struct nlattr *key = miss->key;
5282     size_t key_len = miss->key_len;
5283     uint32_t key_hash;
5284     struct subfacet *subfacet;
5285
5286     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
5287
5288     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
5289         subfacet = &facet->one_subfacet;
5290     } else {
5291         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
5292         if (subfacet) {
5293             if (subfacet->facet == facet) {
5294                 return subfacet;
5295             }
5296
5297             /* This shouldn't happen. */
5298             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
5299             subfacet_destroy(subfacet);
5300         }
5301
5302         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
5303     }
5304
5305     hmap_insert(&backer->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
5306     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
5307     subfacet->facet = facet;
5308     subfacet->key_fitness = key_fitness;
5309     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
5310     subfacet->key_len = key_len;
5311     subfacet->used = now;
5312     subfacet->created = now;
5313     subfacet->dp_packet_count = 0;
5314     subfacet->dp_byte_count = 0;
5315     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5316     subfacet->backer = backer;
5317
5318     backer->subfacet_add_count++;
5319     return subfacet;
5320 }
5321
5322 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
5323  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
5324 static void
5325 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
5326 {
5327     struct facet *facet = subfacet->facet;
5328     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5329
5330     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
5331     ofproto->backer->subfacet_del_count++;
5332
5333     subfacet_uninstall(subfacet);
5334     hmap_remove(&subfacet->backer->subfacets, &subfacet->hmap_node);
5335     list_remove(&subfacet->list_node);
5336     free(subfacet->key);
5337     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
5338         free(subfacet);
5339     }
5340 }
5341
5342 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
5343  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
5344 static void
5345 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
5346 {
5347     struct facet *facet = subfacet->facet;
5348
5349     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
5350         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
5351         facet_remove(facet);
5352     } else {
5353         subfacet_destroy__(subfacet);
5354     }
5355 }
5356
5357 static void
5358 subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *backer,
5359                        struct subfacet **subfacets, int n)
5360 {
5361     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5362     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5363     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5364     int i;
5365
5366     for (i = 0; i < n; i++) {
5367         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
5368         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
5369         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
5370         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
5371         opsp[i] = &ops[i];
5372     }
5373
5374     dpif_operate(backer->dpif, opsp, n);
5375     for (i = 0; i < n; i++) {
5376         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
5377         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
5378         subfacet_destroy(subfacets[i]);
5379         run_fast_rl();
5380     }
5381 }
5382
5383 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
5384  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
5385  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
5386  * since 'subfacet' was last updated.
5387  *
5388  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5389 static int
5390 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
5391                  struct dpif_flow_stats *stats)
5392 {
5393     struct facet *facet = subfacet->facet;
5394     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5395     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
5396     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
5397     size_t actions_len = odp_actions->size;
5398
5399     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
5400     enum dpif_flow_put_flags flags;
5401     int ret;
5402
5403     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
5404     if (stats) {
5405         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
5406     }
5407
5408     if (path == SF_SLOW_PATH) {
5409         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
5410                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
5411                           &actions, &actions_len);
5412     }
5413
5414     ret = dpif_flow_put(subfacet->backer->dpif, flags, subfacet->key,
5415                         subfacet->key_len, actions, actions_len, stats);
5416
5417     if (stats) {
5418         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
5419     }
5420
5421     if (!ret) {
5422         subfacet->path = path;
5423     }
5424     return ret;
5425 }
5426
5427 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5428 static void
5429 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5430 {
5431     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5432         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5433         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5434         struct dpif_flow_stats stats;
5435         int error;
5436
5437         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5438                               subfacet->key_len, &stats);
5439         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5440         if (!error) {
5441             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5442         }
5443         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5444     } else {
5445         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5446         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5447     }
5448 }
5449
5450 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5451  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5452  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5453  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5454  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5455 static void
5456 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5457                         struct dpif_flow_stats *stats)
5458 {
5459     if (stats
5460         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5461         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5462         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5463         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5464     }
5465
5466     subfacet->dp_packet_count = 0;
5467     subfacet->dp_byte_count = 0;
5468 }
5469
5470 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5471  *
5472  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5473  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5474  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5475  * that have been cleared out of the datapath. */
5476 static void
5477 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5478                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5479 {
5480     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5481         struct facet *facet = subfacet->facet;
5482
5483         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
5484         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
5485         facet->packet_count += stats->n_packets;
5486         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5487         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5488     }
5489 }
5490 \f
5491 /* Rules. */
5492
5493 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
5494  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
5495 static struct rule_dpif *
5496 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5497                  struct flow_wildcards *wc)
5498 {
5499     struct rule_dpif *rule;
5500
5501     rule = rule_dpif_lookup__(ofproto, flow, wc, 0);
5502     if (rule) {
5503         return rule;
5504     }
5505
5506     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5507 }
5508
5509 static struct rule_dpif *
5510 rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5511                    struct flow_wildcards *wc, uint8_t table_id)
5512 {
5513     struct cls_rule *cls_rule;
5514     struct classifier *cls;
5515     bool frag;
5516
5517     if (table_id >= N_TABLES) {
5518         return NULL;
5519     }
5520
5521     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5522     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
5523     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5524         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5525         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5526         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5527         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5528         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
5529     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
5530         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
5531         if (wc) {
5532             flow_wildcards_init_exact(wc);
5533         }
5534     } else {
5535         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
5536     }
5537     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5538 }
5539
5540 static struct rule_dpif *
5541 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5542 {
5543     struct ofport_dpif *port;
5544
5545     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5546     if (!port) {
5547         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5548         return ofproto->miss_rule;
5549     }
5550
5551     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5552         return ofproto->no_packet_in_rule;
5553     }
5554     return ofproto->miss_rule;
5555 }
5556
5557 static void
5558 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5559 {
5560     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5561
5562     rule_invalidate(rule);
5563     if (clogged) {
5564         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5565         c->op = rule->up.pending;
5566         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5567     } else {
5568         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5569     }
5570 }
5571
5572 static struct rule *
5573 rule_alloc(void)
5574 {
5575     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5576     return &rule->up;
5577 }
5578
5579 static void
5580 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5581 {
5582     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5583     free(rule);
5584 }
5585
5586 static enum ofperr
5587 rule_construct(struct rule *rule_)
5588 {
5589     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5590     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5591     struct rule_dpif *victim;
5592     uint8_t table_id;
5593
5594     rule->packet_count = 0;
5595     rule->byte_count = 0;
5596
5597     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5598     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5599         struct facet *facet;
5600
5601         rule->facets = victim->facets;
5602         list_moved(&rule->facets);
5603         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5604             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5605              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5606              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5607              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5608              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5609              * seem worth it. */
5610             facet_reset_counters(facet);
5611             facet->rule = rule;
5612         }
5613     } else {
5614         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5615         list_init(&rule->facets);
5616     }
5617
5618     table_id = rule->up.table_id;
5619     if (victim) {
5620         rule->tag = victim->tag;
5621     } else if (table_id == 0) {
5622         rule->tag = 0;
5623     } else {
5624         struct flow flow;
5625
5626         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5627         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5628                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5629     }
5630
5631     complete_operation(rule);
5632     return 0;
5633 }
5634
5635 static void
5636 rule_destruct(struct rule *rule_)
5637 {
5638     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5639     struct facet *facet, *next_facet;
5640
5641     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5642         facet_revalidate(facet);
5643     }
5644
5645     complete_operation(rule);
5646 }
5647
5648 static void
5649 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5650 {
5651     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5652
5653     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5654      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5655      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5656      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5657     push_all_stats__(false);
5658
5659     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5660      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5661     *packets = rule->packet_count;
5662     *bytes = rule->byte_count;
5663 }
5664
5665 static void
5666 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5667                   struct ofpbuf *packet)
5668 {
5669     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5670     struct initial_vals initial_vals;
5671     struct dpif_flow_stats stats;
5672     struct xlate_out xout;
5673     struct xlate_in xin;
5674
5675     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5676     rule_credit_stats(rule, &stats);
5677
5678     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
5679     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, &initial_vals, rule, stats.tcp_flags,
5680                   packet);
5681     xin.resubmit_stats = &stats;
5682     xlate_actions(&xin, &xout);
5683
5684     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5685                         xout.odp_actions.size, packet);
5686
5687     xlate_out_uninit(&xout);
5688 }
5689
5690 static enum ofperr
5691 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5692              struct ofpbuf *packet)
5693 {
5694     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5695     ofpbuf_delete(packet);
5696     return 0;
5697 }
5698
5699 static void
5700 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5701 {
5702     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5703
5704     complete_operation(rule);
5705 }
5706 \f
5707 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5708  * May modify 'packet'.
5709  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5710 static int
5711 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5712 {
5713     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5714     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5715     struct ofpbuf key, odp_actions;
5716     struct dpif_flow_stats stats;
5717     struct odputil_keybuf keybuf;
5718     struct ofpact_output output;
5719     struct xlate_out xout;
5720     struct xlate_in xin;
5721     struct flow flow;
5722     int error;
5723
5724     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5725     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5726
5727     /* Use OFPP_NONE as the in_port to avoid special packet processing. */
5728     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_NONE, &flow);
5729     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow, ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5730                                                              OFPP_LOCAL));
5731     dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5732
5733     ofpact_init(&output.ofpact, OFPACT_OUTPUT, sizeof output);
5734     output.port = ofport->up.ofp_port;
5735     output.max_len = 0;
5736
5737     xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, NULL, 0, packet);
5738     xin.ofpacts_len = sizeof output;
5739     xin.ofpacts = &output.ofpact;
5740     xin.resubmit_stats = &stats;
5741     xlate_actions(&xin, &xout);
5742
5743     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5744                          key.data, key.size,
5745                          xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size,
5746                          packet);
5747     xlate_out_uninit(&xout);
5748
5749     if (error) {
5750         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %s (%s)",
5751                      ofproto->up.name, netdev_get_name(ofport->up.netdev),
5752                      strerror(error));
5753     }
5754
5755     ofproto->stats.tx_packets++;
5756     ofproto->stats.tx_bytes += packet->size;
5757     return error;
5758 }
5759 \f
5760 /* OpenFlow to datapath action translation. */
5761
5762 static bool may_receive(const struct ofport_dpif *, struct xlate_ctx *);
5763 static void do_xlate_actions(const struct ofpact *, size_t ofpacts_len,
5764                              struct xlate_ctx *);
5765 static void xlate_normal(struct xlate_ctx *);
5766
5767 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5768  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5769  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5770  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5771  *
5772  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5773  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5774  *
5775  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5776  * respectively. */
5777 static void
5778 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5779                   enum slow_path_reason slow,
5780                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5781                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5782 {
5783     union user_action_cookie cookie;
5784     struct ofpbuf buf;
5785
5786     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5787     cookie.slow_path.unused = 0;
5788     cookie.slow_path.reason = slow;
5789
5790     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5791     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5792         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5793         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5794     } else {
5795         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5796                              sizeof cookie.slow_path);
5797     }
5798     *actionsp = buf.data;
5799     *actions_lenp = buf.size;
5800 }
5801
5802 static size_t
5803 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5804                      struct ofpbuf *odp_actions,
5805                      const struct flow *flow,
5806                      const union user_action_cookie *cookie,
5807                      const size_t cookie_size)
5808 {
5809     uint32_t pid;
5810
5811     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5812                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5813
5814     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5815 }
5816
5817 /* Compose SAMPLE action for sFlow or IPFIX.  The given probability is
5818  * the number of packets out of UINT32_MAX to sample.  The given
5819  * cookie is passed back in the callback for each sampled packet.
5820  */
5821 static size_t
5822 compose_sample_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5823                       struct ofpbuf *odp_actions,
5824                       const struct flow *flow,
5825                       const uint32_t probability,
5826                       const union user_action_cookie *cookie,
5827                       const size_t cookie_size)
5828 {
5829     size_t sample_offset, actions_offset;
5830     int cookie_offset;
5831
5832     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
5833
5834     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
5835
5836     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
5837     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, cookie,
5838                                          cookie_size);
5839
5840     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
5841     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
5842     return cookie_offset;
5843 }
5844
5845 static void
5846 compose_sflow_cookie(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5847                      ovs_be16 vlan_tci, uint32_t odp_port,
5848                      unsigned int n_outputs, union user_action_cookie *cookie)
5849 {
5850     int ifindex;
5851
5852     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
5853     cookie->sflow.vlan_tci = vlan_tci;
5854
5855     /* See http://www.sflow.org/sflow_version_5.txt (search for "Input/output
5856      * port information") for the interpretation of cookie->output. */
5857     switch (n_outputs) {
5858     case 0:
5859         /* 0x40000000 | 256 means "packet dropped for unknown reason". */
5860         cookie->sflow.output = 0x40000000 | 256;
5861         break;
5862
5863     case 1:
5864         ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
5865         if (ifindex) {
5866             cookie->sflow.output = ifindex;
5867             break;
5868         }
5869         /* Fall through. */
5870     default:
5871         /* 0x80000000 means "multiple output ports. */
5872         cookie->sflow.output = 0x80000000 | n_outputs;
5873         break;
5874     }
5875 }
5876
5877 /* Compose SAMPLE action for sFlow bridge sampling. */
5878 static size_t
5879 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5880                      struct ofpbuf *odp_actions,
5881                      const struct flow *flow,
5882                      uint32_t odp_port)
5883 {
5884     uint32_t probability;
5885     union user_action_cookie cookie;
5886
5887     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5888         return 0;
5889     }
5890
5891     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
5892     compose_sflow_cookie(ofproto, htons(0), odp_port,
5893                          odp_port == OVSP_NONE ? 0 : 1, &cookie);
5894
5895     return compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
5896                                  &cookie, sizeof cookie.sflow);
5897 }
5898
5899 static void
5900 compose_flow_sample_cookie(uint16_t probability, uint32_t collector_set_id,
5901                            uint32_t obs_domain_id, uint32_t obs_point_id,
5902                            union user_action_cookie *cookie)
5903 {
5904     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE;
5905     cookie->flow_sample.probability = probability;
5906     cookie->flow_sample.collector_set_id = collector_set_id;
5907     cookie->flow_sample.obs_domain_id = obs_domain_id;
5908     cookie->flow_sample.obs_point_id = obs_point_id;
5909 }
5910
5911 static void
5912 compose_ipfix_cookie(union user_action_cookie *cookie)
5913 {
5914     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_IPFIX;
5915 }
5916
5917 /* Compose SAMPLE action for IPFIX bridge sampling. */
5918 static void
5919 compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5920                      struct ofpbuf *odp_actions,
5921                      const struct flow *flow)
5922 {
5923     uint32_t probability;
5924     union user_action_cookie cookie;
5925
5926     if (!ofproto->ipfix || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5927         return;
5928     }
5929
5930     probability = dpif_ipfix_get_bridge_exporter_probability(ofproto->ipfix);
5931     compose_ipfix_cookie(&cookie);
5932
5933     compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
5934                           &cookie, sizeof cookie.ipfix);
5935 }
5936
5937 /* SAMPLE action for sFlow must be first action in any given list of
5938  * actions.  At this point we do not have all information required to
5939  * build it. So try to build sample action as complete as possible. */
5940 static void
5941 add_sflow_action(struct xlate_ctx *ctx)
5942 {
5943     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
5944                                                    &ctx->xout->odp_actions,
5945                                                    &ctx->xin->flow, OVSP_NONE);
5946     ctx->sflow_odp_port = 0;
5947     ctx->sflow_n_outputs = 0;
5948 }
5949
5950 /* SAMPLE action for IPFIX must be 1st or 2nd action in any given list
5951  * of actions, eventually after the SAMPLE action for sFlow. */
5952 static void
5953 add_ipfix_action(struct xlate_ctx *ctx)
5954 {
5955     compose_ipfix_action(ctx->ofproto, &ctx->xout->odp_actions,
5956                          &ctx->xin->flow);
5957 }
5958
5959 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
5960  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
5961  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
5962 static void
5963 fix_sflow_action(struct xlate_ctx *ctx)
5964 {
5965     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
5966     union user_action_cookie *cookie;
5967
5968     if (!ctx->user_cookie_offset) {
5969         return;
5970     }
5971
5972     cookie = ofpbuf_at(&ctx->xout->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
5973                        sizeof cookie->sflow);
5974     ovs_assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
5975
5976     compose_sflow_cookie(ctx->ofproto, base->vlan_tci,
5977                          ctx->sflow_odp_port, ctx->sflow_n_outputs, cookie);
5978 }
5979
5980 static void
5981 compose_output_action__(struct xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
5982                         bool check_stp)
5983 {
5984     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
5985     ovs_be16 flow_vlan_tci;
5986     uint32_t flow_skb_mark;
5987     uint8_t flow_nw_tos;
5988     struct priority_to_dscp *pdscp;
5989     uint32_t out_port, odp_port;
5990
5991     /* If 'struct flow' gets additional metadata, we'll need to zero it out
5992      * before traversing a patch port. */
5993     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 20);
5994
5995     if (!ofport) {
5996         xlate_report(ctx, "Nonexistent output port");
5997         return;
5998     } else if (ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FWD) {
5999         xlate_report(ctx, "OFPPC_NO_FWD set, skipping output");
6000         return;
6001     } else if (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state)) {
6002         xlate_report(ctx, "STP not in forwarding state, skipping output");
6003         return;
6004     }
6005
6006     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
6007         struct ofport_dpif *peer = ofport_get_peer(ofport);
6008         struct flow old_flow = ctx->xin->flow;
6009         const struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
6010         enum slow_path_reason special;
6011         struct ofport_dpif *in_port;
6012
6013         if (!peer) {
6014             xlate_report(ctx, "Nonexistent patch port peer");
6015             return;
6016         }
6017
6018         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6019         if (peer_ofproto->backer != ctx->ofproto->backer) {
6020             xlate_report(ctx, "Patch port peer on a different datapath");
6021             return;
6022         }
6023
6024         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6025         ctx->xin->flow.in_port = peer->up.ofp_port;
6026         ctx->xin->flow.metadata = htonll(0);
6027         memset(&ctx->xin->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->xin->flow.tunnel);
6028         memset(ctx->xin->flow.regs, 0, sizeof ctx->xin->flow.regs);
6029
6030         in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->xin->flow.in_port);
6031         special = process_special(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow, in_port,
6032                                   ctx->xin->packet);
6033         if (special) {
6034             ctx->xout->slow = special;
6035         } else if (!in_port || may_receive(in_port, ctx)) {
6036             if (!in_port || stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
6037                 xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, true);
6038             } else {
6039                 /* Forwarding is disabled by STP.  Let OFPP_NORMAL and the
6040                  * learning action look at the packet, then drop it. */
6041                 struct flow old_base_flow = ctx->base_flow;
6042                 size_t old_size = ctx->xout->odp_actions.size;
6043                 xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, true);
6044                 ctx->base_flow = old_base_flow;
6045                 ctx->xout->odp_actions.size = old_size;
6046             }
6047         }
6048
6049         ctx->xin->flow = old_flow;
6050         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
6051
6052         if (ctx->xin->resubmit_stats) {
6053             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6054             netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6055         }
6056
6057         return;
6058     }
6059
6060     flow_vlan_tci = ctx->xin->flow.vlan_tci;
6061     flow_skb_mark = ctx->xin->flow.skb_mark;
6062     flow_nw_tos = ctx->xin->flow.nw_tos;
6063
6064     pdscp = get_priority(ofport, ctx->xin->flow.skb_priority);
6065     if (pdscp) {
6066         ctx->xin->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6067         ctx->xin->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
6068     }
6069
6070     if (ofport->tnl_port) {
6071          /* Save tunnel metadata so that changes made due to
6072           * the Logical (tunnel) Port are not visible for any further
6073           * matches, while explicit set actions on tunnel metadata are.
6074           */
6075         struct flow_tnl flow_tnl = ctx->xin->flow.tunnel;
6076         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &ctx->xin->flow);
6077         if (odp_port == OVSP_NONE) {
6078             xlate_report(ctx, "Tunneling decided against output");
6079             goto out; /* restore flow_nw_tos */
6080         }
6081         if (ctx->xin->flow.tunnel.ip_dst == ctx->orig_tunnel_ip_dst) {
6082             xlate_report(ctx, "Not tunneling to our own address");
6083             goto out; /* restore flow_nw_tos */
6084         }
6085         if (ctx->xin->resubmit_stats) {
6086             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6087         }
6088         out_port = odp_port;
6089         commit_odp_tunnel_action(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6090                                  &ctx->xout->odp_actions);
6091         ctx->xin->flow.tunnel = flow_tnl; /* Restore tunnel metadata */
6092     } else {
6093         uint16_t vlandev_port;
6094         odp_port = ofport->odp_port;
6095         vlandev_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, ofp_port,
6096                                               ctx->xin->flow.vlan_tci);
6097         if (vlandev_port == ofp_port) {
6098             out_port = odp_port;
6099         } else {
6100             out_port = ofp_port_to_odp_port(ctx->ofproto, vlandev_port);
6101             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(0);
6102         }
6103         ctx->xin->flow.skb_mark &= ~IPSEC_MARK;
6104     }
6105     commit_odp_actions(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6106                        &ctx->xout->odp_actions);
6107     nl_msg_put_u32(&ctx->xout->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
6108
6109     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
6110     ctx->sflow_n_outputs++;
6111     ctx->xout->nf_output_iface = ofp_port;
6112
6113     /* Restore flow */
6114     ctx->xin->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
6115     ctx->xin->flow.skb_mark = flow_skb_mark;
6116  out:
6117     ctx->xin->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
6118 }
6119
6120 static void
6121 compose_output_action(struct xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
6122 {
6123     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
6124 }
6125
6126 static void
6127 tag_the_flow(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
6128 {
6129     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
6130     uint8_t table_id = ctx->table_id;
6131
6132     if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
6133         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
6134         if (table->other_table) {
6135             ctx->xout->tags |= (rule && rule->tag
6136                                 ? rule->tag
6137                                 : rule_calculate_tag(&ctx->xin->flow,
6138                                                      &table->other_table->mask,
6139                                                      table->basis));
6140         }
6141     }
6142 }
6143
6144 /* Common rule processing in one place to avoid duplicating code. */
6145 static struct rule_dpif *
6146 ctx_rule_hooks(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule,
6147                bool may_packet_in)
6148 {
6149     if (ctx->xin->resubmit_hook) {
6150         ctx->xin->resubmit_hook(ctx, rule);
6151     }
6152     if (rule == NULL && may_packet_in) {
6153         /* XXX
6154          * check if table configuration flags
6155          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTROLLER, default.
6156          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE,
6157          * OFPTC_TABLE_MISS_DROP
6158          * When OF1.0, OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE is used. What to do?
6159          */
6160         rule = rule_dpif_miss_rule(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow);
6161     }
6162     if (rule && ctx->xin->resubmit_stats) {
6163         rule_credit_stats(rule, ctx->xin->resubmit_stats);
6164     }
6165     return rule;
6166 }
6167
6168 static void
6169 xlate_table_action(struct xlate_ctx *ctx,
6170                    uint16_t in_port, uint8_t table_id, bool may_packet_in)
6171 {
6172     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
6173         struct rule_dpif *rule;
6174         uint16_t old_in_port = ctx->xin->flow.in_port;
6175         uint8_t old_table_id = ctx->table_id;
6176
6177         ctx->table_id = table_id;
6178
6179         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
6180         ctx->xin->flow.in_port = in_port;
6181         rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow,
6182                                   &ctx->xout->wc, table_id);
6183
6184         tag_the_flow(ctx, rule);
6185
6186         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
6187          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
6188         ctx->xin->flow.in_port = old_in_port;
6189
6190         rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, may_packet_in);
6191
6192         if (rule) {
6193             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
6194
6195             ctx->recurse++;
6196             ctx->rule = rule;
6197             do_xlate_actions(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, ctx);
6198             ctx->rule = old_rule;
6199             ctx->recurse--;
6200         }
6201
6202         ctx->table_id = old_table_id;
6203     } else {
6204         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
6205
6206         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
6207                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
6208         ctx->max_resubmit_trigger = true;
6209     }
6210 }
6211
6212 static void
6213 xlate_ofpact_resubmit(struct xlate_ctx *ctx,
6214                       const struct ofpact_resubmit *resubmit)
6215 {
6216     uint16_t in_port;
6217     uint8_t table_id;
6218
6219     in_port = resubmit->in_port;
6220     if (in_port == OFPP_IN_PORT) {
6221         in_port = ctx->xin->flow.in_port;
6222     }
6223
6224     table_id = resubmit->table_id;
6225     if (table_id == 255) {
6226         table_id = ctx->table_id;
6227     }
6228
6229     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id, false);
6230 }
6231
6232 static void
6233 flood_packets(struct xlate_ctx *ctx, bool all)
6234 {
6235     struct ofport_dpif *ofport;
6236
6237     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
6238         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
6239
6240         if (ofp_port == ctx->xin->flow.in_port) {
6241             continue;
6242         }
6243
6244         if (all) {
6245             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
6246         } else if (!(ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
6247             compose_output_action(ctx, ofp_port);
6248         }
6249     }
6250
6251     ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6252 }
6253
6254 static void
6255 execute_controller_action(struct xlate_ctx *ctx, int len,
6256                           enum ofp_packet_in_reason reason,
6257                           uint16_t controller_id)
6258 {
6259     struct ofputil_packet_in pin;
6260     struct ofpbuf *packet;
6261     struct flow key;
6262
6263     ovs_assert(!ctx->xout->slow || ctx->xout->slow == SLOW_CONTROLLER);
6264     ctx->xout->slow = SLOW_CONTROLLER;
6265     if (!ctx->xin->packet) {
6266         return;
6267     }
6268
6269     packet = ofpbuf_clone(ctx->xin->packet);
6270
6271     key.skb_priority = 0;
6272     key.skb_mark = 0;
6273     memset(&key.tunnel, 0, sizeof key.tunnel);
6274
6275     commit_odp_actions(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6276                        &ctx->xout->odp_actions);
6277
6278     odp_execute_actions(NULL, packet, &key, ctx->xout->odp_actions.data,
6279                         ctx->xout->odp_actions.size, NULL, NULL);
6280
6281     pin.packet = packet->data;
6282     pin.packet_len = packet->size;
6283     pin.reason = reason;
6284     pin.controller_id = controller_id;
6285     pin.table_id = ctx->table_id;
6286     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
6287
6288     pin.send_len = len;
6289     flow_get_metadata(&ctx->xin->flow, &pin.fmd);
6290
6291     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin);
6292     ofpbuf_delete(packet);
6293 }
6294
6295 static void
6296 execute_mpls_push_action(struct xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6297 {
6298     ovs_assert(eth_type_mpls(eth_type));
6299
6300     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6301                sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6302     memset(&ctx->xout->wc.masks.mpls_lse, 0xff,
6303                sizeof ctx->xout->wc.masks.mpls_lse);
6304     memset(&ctx->xout->wc.masks.mpls_depth, 0xff,
6305                sizeof ctx->xout->wc.masks.mpls_depth);
6306
6307     if (ctx->base_flow.mpls_depth) {
6308         ctx->xin->flow.mpls_lse &= ~htonl(MPLS_BOS_MASK);
6309         ctx->xin->flow.mpls_depth++;
6310     } else {
6311         ovs_be32 label;
6312         uint8_t tc, ttl;
6313
6314         if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6315             label = htonl(0x2); /* IPV6 Explicit Null. */
6316         } else {
6317             label = htonl(0x0); /* IPV4 Explicit Null. */
6318         }
6319         tc = (ctx->xin->flow.nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
6320         ttl = ctx->xin->flow.nw_ttl ? ctx->xin->flow.nw_ttl : 0x40;
6321         ctx->xin->flow.mpls_lse = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, label);
6322         ctx->xin->flow.mpls_depth = 1;
6323     }
6324     ctx->xin->flow.dl_type = eth_type;
6325 }
6326
6327 static void
6328 execute_mpls_pop_action(struct xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6329 {
6330     ovs_assert(eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type));
6331     ovs_assert(!eth_type_mpls(eth_type));
6332
6333     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6334                sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6335     memset(&ctx->xout->wc.masks.mpls_lse, 0xff,
6336                sizeof ctx->xout->wc.masks.mpls_lse);
6337     memset(&ctx->xout->wc.masks.mpls_depth, 0xff,
6338                sizeof ctx->xout->wc.masks.mpls_depth);
6339
6340     if (ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6341         ctx->xin->flow.mpls_depth--;
6342         ctx->xin->flow.mpls_lse = htonl(0);
6343         if (!ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6344             ctx->xin->flow.dl_type = eth_type;
6345         }
6346     }
6347 }
6348
6349 static bool
6350 compose_dec_ttl(struct xlate_ctx *ctx, struct ofpact_cnt_ids *ids)
6351 {
6352     if (ctx->xin->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
6353         ctx->xin->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6354         return false;
6355     }
6356
6357     if (ctx->xin->flow.nw_ttl > 1) {
6358         ctx->xin->flow.nw_ttl--;
6359         return false;
6360     } else {
6361         size_t i;
6362
6363         for (i = 0; i < ids->n_controllers; i++) {
6364             execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL,
6365                                       ids->cnt_ids[i]);
6366         }
6367
6368         /* Stop processing for current table. */
6369         return true;
6370     }
6371 }
6372
6373 static bool
6374 execute_set_mpls_ttl_action(struct xlate_ctx *ctx, uint8_t ttl)
6375 {
6376     if (!eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type)) {
6377         return true;
6378     }
6379
6380     set_mpls_lse_ttl(&ctx->xin->flow.mpls_lse, ttl);
6381     return false;
6382 }
6383
6384 static bool
6385 execute_dec_mpls_ttl_action(struct xlate_ctx *ctx)
6386 {
6387     uint8_t ttl = mpls_lse_to_ttl(ctx->xin->flow.mpls_lse);
6388
6389     if (!eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type)) {
6390         return false;
6391     }
6392
6393     if (ttl > 1) {
6394         ttl--;
6395         set_mpls_lse_ttl(&ctx->xin->flow.mpls_lse, ttl);
6396         return false;
6397     } else {
6398         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL, 0);
6399
6400         /* Stop processing for current table. */
6401         return true;
6402     }
6403 }
6404
6405 static void
6406 xlate_output_action(struct xlate_ctx *ctx,
6407                     uint16_t port, uint16_t max_len, bool may_packet_in)
6408 {
6409     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->xout->nf_output_iface;
6410
6411     ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
6412
6413     switch (port) {
6414     case OFPP_IN_PORT:
6415         compose_output_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port);
6416         break;
6417     case OFPP_TABLE:
6418         xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, may_packet_in);
6419         break;
6420     case OFPP_NORMAL:
6421         xlate_normal(ctx);
6422         break;
6423     case OFPP_FLOOD:
6424         flood_packets(ctx,  false);
6425         break;
6426     case OFPP_ALL:
6427         flood_packets(ctx, true);
6428         break;
6429     case OFPP_CONTROLLER:
6430         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION, 0);
6431         break;
6432     case OFPP_NONE:
6433         break;
6434     case OFPP_LOCAL:
6435     default:
6436         if (port != ctx->xin->flow.in_port) {
6437             compose_output_action(ctx, port);
6438         } else {
6439             xlate_report(ctx, "skipping output to input port");
6440         }
6441         break;
6442     }
6443
6444     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
6445         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6446     } else if (ctx->xout->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6447         ctx->xout->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
6448     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
6449                ctx->xout->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6450         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6451     }
6452 }
6453
6454 static void
6455 xlate_output_reg_action(struct xlate_ctx *ctx,
6456                         const struct ofpact_output_reg *or)
6457 {
6458     uint64_t port = mf_get_subfield(&or->src, &ctx->xin->flow);
6459     if (port <= UINT16_MAX) {
6460         union mf_subvalue value;
6461
6462         memset(&value, 0xff, sizeof value);
6463         mf_write_subfield_flow(&or->src, &value, &ctx->xout->wc.masks);
6464         xlate_output_action(ctx, port, or->max_len, false);
6465     }
6466 }
6467
6468 static void
6469 xlate_enqueue_action(struct xlate_ctx *ctx,
6470                      const struct ofpact_enqueue *enqueue)
6471 {
6472     uint16_t ofp_port = enqueue->port;
6473     uint32_t queue_id = enqueue->queue;
6474     uint32_t flow_priority, priority;
6475     int error;
6476
6477     /* Translate queue to priority. */
6478     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6479                                    queue_id, &priority);
6480     if (error) {
6481         /* Fall back to ordinary output action. */
6482         xlate_output_action(ctx, enqueue->port, 0, false);
6483         return;
6484     }
6485
6486     /* Check output port. */
6487     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
6488         ofp_port = ctx->xin->flow.in_port;
6489     } else if (ofp_port == ctx->xin->flow.in_port) {
6490         return;
6491     }
6492
6493     /* Add datapath actions. */
6494     flow_priority = ctx->xin->flow.skb_priority;
6495     ctx->xin->flow.skb_priority = priority;
6496     compose_output_action(ctx, ofp_port);
6497     ctx->xin->flow.skb_priority = flow_priority;
6498
6499     /* Update NetFlow output port. */
6500     if (ctx->xout->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6501         ctx->xout->nf_output_iface = ofp_port;
6502     } else if (ctx->xout->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6503         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6504     }
6505 }
6506
6507 static void
6508 xlate_set_queue_action(struct xlate_ctx *ctx, uint32_t queue_id)
6509 {
6510     uint32_t skb_priority;
6511
6512     if (!dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6513                                 queue_id, &skb_priority)) {
6514         ctx->xin->flow.skb_priority = skb_priority;
6515     } else {
6516         /* Couldn't translate queue to a priority.  Nothing to do.  A warning
6517          * has already been logged. */
6518     }
6519 }
6520
6521 static bool
6522 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
6523 {
6524     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
6525     struct ofport_dpif *port;
6526
6527     switch (ofp_port) {
6528     case OFPP_IN_PORT:
6529     case OFPP_TABLE:
6530     case OFPP_NORMAL:
6531     case OFPP_FLOOD:
6532     case OFPP_ALL:
6533     case OFPP_NONE:
6534         return true;
6535     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
6536         return false;
6537     default:
6538         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6539         return port ? port->may_enable : false;
6540     }
6541 }
6542
6543 static void
6544 xlate_bundle_action(struct xlate_ctx *ctx,
6545                     const struct ofpact_bundle *bundle)
6546 {
6547     uint16_t port;
6548
6549     port = bundle_execute(bundle, &ctx->xin->flow, &ctx->xout->wc,
6550                           slave_enabled_cb, ctx->ofproto);
6551     if (bundle->dst.field) {
6552         nxm_reg_load(&bundle->dst, port, &ctx->xin->flow);
6553     } else {
6554         xlate_output_action(ctx, port, 0, false);
6555     }
6556 }
6557
6558 static void
6559 xlate_learn_action(struct xlate_ctx *ctx,
6560                    const struct ofpact_learn *learn)
6561 {
6562     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
6563     struct ofputil_flow_mod fm;
6564     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
6565     struct ofpbuf ofpacts;
6566     int error;
6567
6568     ctx->xout->has_learn = true;
6569
6570     learn_mask(learn, &ctx->xout->wc);
6571
6572     if (!ctx->xin->may_learn) {
6573         return;
6574     }
6575
6576     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
6577     learn_execute(learn, &ctx->xin->flow, &fm, &ofpacts);
6578
6579     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
6580     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
6581         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
6582                   ofperr_get_name(error));
6583     }
6584
6585     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
6586 }
6587
6588 /* Reduces '*timeout' to no more than 'max'.  A value of zero in either case
6589  * means "infinite". */
6590 static void
6591 reduce_timeout(uint16_t max, uint16_t *timeout)
6592 {
6593     if (max && (!*timeout || *timeout > max)) {
6594         *timeout = max;
6595     }
6596 }
6597
6598 static void
6599 xlate_fin_timeout(struct xlate_ctx *ctx,
6600                   const struct ofpact_fin_timeout *oft)
6601 {
6602     if (ctx->xin->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST) && ctx->rule) {
6603         struct rule_dpif *rule = ctx->rule;
6604
6605         reduce_timeout(oft->fin_idle_timeout, &rule->up.idle_timeout);
6606         reduce_timeout(oft->fin_hard_timeout, &rule->up.hard_timeout);
6607     }
6608 }
6609
6610 static void
6611 xlate_sample_action(struct xlate_ctx *ctx,
6612                     const struct ofpact_sample *os)
6613 {
6614   union user_action_cookie cookie;
6615   /* Scale the probability from 16-bit to 32-bit while representing
6616    * the same percentage. */
6617   uint32_t probability = (os->probability << 16) | os->probability;
6618
6619   commit_odp_actions(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6620                      &ctx->xout->odp_actions);
6621
6622   compose_flow_sample_cookie(os->probability, os->collector_set_id,
6623                              os->obs_domain_id, os->obs_point_id, &cookie);
6624   compose_sample_action(ctx->ofproto, &ctx->xout->odp_actions, &ctx->xin->flow,
6625                         probability, &cookie, sizeof cookie.flow_sample);
6626 }
6627
6628 static bool
6629 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct xlate_ctx *ctx)
6630 {
6631     if (port->up.pp.config & (eth_addr_equals(ctx->xin->flow.dl_dst,
6632                                               eth_addr_stp)
6633                               ? OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP
6634                               : OFPUTIL_PC_NO_RECV)) {
6635         return false;
6636     }
6637
6638     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
6639      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
6640      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
6641      * before we can drop it. */
6642     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
6643             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
6644         return false;
6645     }
6646
6647     return true;
6648 }
6649
6650 static bool
6651 tunnel_ecn_ok(struct xlate_ctx *ctx)
6652 {
6653     if (is_ip_any(&ctx->base_flow)
6654         && (ctx->xin->flow.tunnel.ip_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_CE) {
6655         if ((ctx->base_flow.nw_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_NOT_ECT) {
6656             VLOG_WARN_RL(&rl, "dropping tunnel packet marked ECN CE"
6657                          " but is not ECN capable");
6658             return false;
6659         } else {
6660             /* Set the ECN CE value in the tunneled packet. */
6661             ctx->xin->flow.nw_tos |= IP_ECN_CE;
6662         }
6663     }
6664
6665     return true;
6666 }
6667
6668 static void
6669 do_xlate_actions(const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
6670                  struct xlate_ctx *ctx)
6671 {
6672     bool was_evictable = true;
6673     const struct ofpact *a;
6674
6675     if (ctx->rule) {
6676         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
6677         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
6678         ctx->rule->up.evictable = false;
6679     }
6680
6681  do_xlate_actions_again:
6682     OFPACT_FOR_EACH (a, ofpacts, ofpacts_len) {
6683         struct ofpact_controller *controller;
6684         const struct ofpact_metadata *metadata;
6685
6686         if (ctx->exit) {
6687             break;
6688         }
6689
6690         switch (a->type) {
6691         case OFPACT_OUTPUT:
6692             xlate_output_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT(a)->port,
6693                                 ofpact_get_OUTPUT(a)->max_len, true);
6694             break;
6695
6696         case OFPACT_CONTROLLER:
6697             controller = ofpact_get_CONTROLLER(a);
6698             execute_controller_action(ctx, controller->max_len,
6699                                       controller->reason,
6700                                       controller->controller_id);
6701             break;
6702
6703         case OFPACT_ENQUEUE:
6704             xlate_enqueue_action(ctx, ofpact_get_ENQUEUE(a));
6705             break;
6706
6707         case OFPACT_SET_VLAN_VID:
6708             ctx->xin->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
6709             ctx->xin->flow.vlan_tci |=
6710                 (htons(ofpact_get_SET_VLAN_VID(a)->vlan_vid)
6711                  | htons(VLAN_CFI));
6712             break;
6713
6714         case OFPACT_SET_VLAN_PCP:
6715             ctx->xin->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
6716             ctx->xin->flow.vlan_tci |=
6717                 htons((ofpact_get_SET_VLAN_PCP(a)->vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT)
6718                       | VLAN_CFI);
6719             break;
6720
6721         case OFPACT_STRIP_VLAN:
6722             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(0);
6723             break;
6724
6725         case OFPACT_PUSH_VLAN:
6726             /* XXX 802.1AD(QinQ) */
6727             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(VLAN_CFI);
6728             break;
6729
6730         case OFPACT_SET_ETH_SRC:
6731             memcpy(ctx->xin->flow.dl_src, ofpact_get_SET_ETH_SRC(a)->mac,
6732                    ETH_ADDR_LEN);
6733             break;
6734
6735         case OFPACT_SET_ETH_DST:
6736             memcpy(ctx->xin->flow.dl_dst, ofpact_get_SET_ETH_DST(a)->mac,
6737                    ETH_ADDR_LEN);
6738             break;
6739
6740         case OFPACT_SET_IPV4_SRC:
6741             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6742                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6743             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6744                 ctx->xin->flow.nw_src = ofpact_get_SET_IPV4_SRC(a)->ipv4;
6745             }
6746             break;
6747
6748         case OFPACT_SET_IPV4_DST:
6749             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6750                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6751             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6752                 ctx->xin->flow.nw_dst = ofpact_get_SET_IPV4_DST(a)->ipv4;
6753             }
6754             break;
6755
6756         case OFPACT_SET_IPV4_DSCP:
6757             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
6758             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6759                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6760             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6761                 ctx->xin->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6762                 ctx->xin->flow.nw_tos |= ofpact_get_SET_IPV4_DSCP(a)->dscp;
6763             }
6764             break;
6765
6766         case OFPACT_SET_L4_SRC_PORT:
6767             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6768                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6769             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6770                     sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6771             if (is_ip_any(&ctx->xin->flow)) {
6772                 ctx->xin->flow.tp_src =
6773                     htons(ofpact_get_SET_L4_SRC_PORT(a)->port);
6774             }
6775             break;
6776
6777         case OFPACT_SET_L4_DST_PORT:
6778             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6779                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6780             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6781                     sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6782             if (is_ip_any(&ctx->xin->flow)) {
6783                 ctx->xin->flow.tp_dst =
6784                     htons(ofpact_get_SET_L4_DST_PORT(a)->port);
6785             }
6786             break;
6787
6788         case OFPACT_RESUBMIT:
6789             xlate_ofpact_resubmit(ctx, ofpact_get_RESUBMIT(a));
6790             break;
6791
6792         case OFPACT_SET_TUNNEL:
6793             ctx->xin->flow.tunnel.tun_id =
6794                 htonll(ofpact_get_SET_TUNNEL(a)->tun_id);
6795             break;
6796
6797         case OFPACT_SET_QUEUE:
6798             xlate_set_queue_action(ctx, ofpact_get_SET_QUEUE(a)->queue_id);
6799             break;
6800
6801         case OFPACT_POP_QUEUE:
6802             memset(&ctx->xout->wc.masks.skb_priority, 0xff,
6803                    sizeof ctx->xout->wc.masks.skb_priority);
6804
6805             ctx->xin->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
6806             break;
6807
6808         case OFPACT_REG_MOVE:
6809             nxm_execute_reg_move(ofpact_get_REG_MOVE(a), &ctx->xin->flow,
6810                                  &ctx->xout->wc);
6811             break;
6812
6813         case OFPACT_REG_LOAD:
6814             nxm_execute_reg_load(ofpact_get_REG_LOAD(a), &ctx->xin->flow);
6815             break;
6816
6817         case OFPACT_STACK_PUSH:
6818             nxm_execute_stack_push(ofpact_get_STACK_PUSH(a), &ctx->xin->flow,
6819                                    &ctx->xout->wc, &ctx->stack);
6820             break;
6821
6822         case OFPACT_STACK_POP:
6823             nxm_execute_stack_pop(ofpact_get_STACK_POP(a), &ctx->xin->flow,
6824                                   &ctx->stack);
6825             break;
6826
6827         case OFPACT_PUSH_MPLS:
6828             execute_mpls_push_action(ctx, ofpact_get_PUSH_MPLS(a)->ethertype);
6829             break;
6830
6831         case OFPACT_POP_MPLS:
6832             execute_mpls_pop_action(ctx, ofpact_get_POP_MPLS(a)->ethertype);
6833             break;
6834
6835         case OFPACT_SET_MPLS_TTL:
6836             if (execute_set_mpls_ttl_action(ctx,
6837                                             ofpact_get_SET_MPLS_TTL(a)->ttl)) {
6838                 goto out;
6839             }
6840             break;
6841
6842         case OFPACT_DEC_MPLS_TTL:
6843             if (execute_dec_mpls_ttl_action(ctx)) {
6844                 goto out;
6845             }
6846             break;
6847
6848         case OFPACT_DEC_TTL:
6849             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6850                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6851             if (compose_dec_ttl(ctx, ofpact_get_DEC_TTL(a))) {
6852                 goto out;
6853             }
6854             break;
6855
6856         case OFPACT_NOTE:
6857             /* Nothing to do. */
6858             break;
6859
6860         case OFPACT_MULTIPATH:
6861             multipath_execute(ofpact_get_MULTIPATH(a), &ctx->xin->flow,
6862                               &ctx->xout->wc);
6863             break;
6864
6865         case OFPACT_BUNDLE:
6866             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
6867             xlate_bundle_action(ctx, ofpact_get_BUNDLE(a));
6868             break;
6869
6870         case OFPACT_OUTPUT_REG:
6871             xlate_output_reg_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT_REG(a));
6872             break;
6873
6874         case OFPACT_LEARN:
6875             xlate_learn_action(ctx, ofpact_get_LEARN(a));
6876             break;
6877
6878         case OFPACT_EXIT:
6879             ctx->exit = true;
6880             break;
6881
6882         case OFPACT_FIN_TIMEOUT:
6883             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6884                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6885             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6886                    sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6887             ctx->xout->has_fin_timeout = true;
6888             xlate_fin_timeout(ctx, ofpact_get_FIN_TIMEOUT(a));
6889             break;
6890
6891         case OFPACT_CLEAR_ACTIONS:
6892             /* XXX
6893              * Nothing to do because writa-actions is not supported for now.
6894              * When writa-actions is supported, clear-actions also must
6895              * be supported at the same time.
6896              */
6897             break;
6898
6899         case OFPACT_WRITE_METADATA:
6900             metadata = ofpact_get_WRITE_METADATA(a);
6901             ctx->xin->flow.metadata &= ~metadata->mask;
6902             ctx->xin->flow.metadata |= metadata->metadata & metadata->mask;
6903             break;
6904
6905         case OFPACT_GOTO_TABLE: {
6906             /* It is assumed that goto-table is the last action. */
6907             struct ofpact_goto_table *ogt = ofpact_get_GOTO_TABLE(a);
6908             struct rule_dpif *rule;
6909
6910             ovs_assert(ctx->table_id < ogt->table_id);
6911
6912             ctx->table_id = ogt->table_id;
6913
6914             /* Look up a flow from the new table. */
6915             rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow,
6916                                       &ctx->xout->wc, ctx->table_id);
6917
6918             tag_the_flow(ctx, rule);
6919
6920             rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, true);
6921
6922             if (rule) {
6923                 if (ctx->rule) {
6924                     ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
6925                 }
6926                 ctx->rule = rule;
6927                 was_evictable = rule->up.evictable;
6928                 rule->up.evictable = false;
6929
6930                 /* Tail recursion removal. */
6931                 ofpacts = rule->up.ofpacts;
6932                 ofpacts_len = rule->up.ofpacts_len;
6933                 goto do_xlate_actions_again;
6934             }
6935             break;
6936         }
6937
6938         case OFPACT_SAMPLE:
6939             xlate_sample_action(ctx, ofpact_get_SAMPLE(a));
6940             break;
6941         }
6942     }
6943
6944 out:
6945     if (ctx->rule) {
6946         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
6947     }
6948 }
6949
6950 static void
6951 xlate_in_init(struct xlate_in *xin, struct ofproto_dpif *ofproto,
6952               const struct flow *flow,
6953               const struct initial_vals *initial_vals,
6954               struct rule_dpif *rule, uint8_t tcp_flags,
6955               const struct ofpbuf *packet)
6956 {
6957     xin->ofproto = ofproto;
6958     xin->flow = *flow;
6959     xin->packet = packet;
6960     xin->may_learn = packet != NULL;
6961     xin->rule = rule;
6962     xin->ofpacts = NULL;
6963     xin->ofpacts_len = 0;
6964     xin->tcp_flags = tcp_flags;
6965     xin->resubmit_hook = NULL;
6966     xin->report_hook = NULL;
6967     xin->resubmit_stats = NULL;
6968
6969     if (initial_vals) {
6970         xin->initial_vals = *initial_vals;
6971     } else {
6972         xin->initial_vals.vlan_tci = xin->flow.vlan_tci;
6973     }
6974 }
6975
6976 static void
6977 xlate_out_uninit(struct xlate_out *xout)
6978 {
6979     if (xout) {
6980         ofpbuf_uninit(&xout->odp_actions);
6981     }
6982 }
6983
6984 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" starting at 'ofpacts'
6985  * into datapath actions in 'odp_actions', using 'ctx'. */
6986 static void
6987 xlate_actions(struct xlate_in *xin, struct xlate_out *xout)
6988 {
6989     /* Normally false.  Set to true if we ever hit MAX_RESUBMIT_RECURSION, so
6990      * that in the future we always keep a copy of the original flow for
6991      * tracing purposes. */
6992     static bool hit_resubmit_limit;
6993
6994     enum slow_path_reason special;
6995     const struct ofpact *ofpacts;
6996     struct ofport_dpif *in_port;
6997     struct flow orig_flow;
6998     struct xlate_ctx ctx;
6999     size_t ofpacts_len;
7000
7001     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
7002
7003     /* Flow initialization rules:
7004      * - 'base_flow' must match the kernel's view of the packet at the
7005      *   time that action processing starts.  'flow' represents any
7006      *   transformations we wish to make through actions.
7007      * - By default 'base_flow' and 'flow' are the same since the input
7008      *   packet matches the output before any actions are applied.
7009      * - When using VLAN splinters, 'base_flow''s VLAN is set to the value
7010      *   of the received packet as seen by the kernel.  If we later output
7011      *   to another device without any modifications this will cause us to
7012      *   insert a new tag since the original one was stripped off by the
7013      *   VLAN device.
7014      * - Tunnel metadata as received is retained in 'flow'. This allows
7015      *   tunnel metadata matching also in later tables.
7016      *   Since a kernel action for setting the tunnel metadata will only be
7017      *   generated with actual tunnel output, changing the tunnel metadata
7018      *   values in 'flow' (such as tun_id) will only have effect with a later
7019      *   tunnel output action.
7020      * - Tunnel 'base_flow' is completely cleared since that is what the
7021      *   kernel does.  If we wish to maintain the original values an action
7022      *   needs to be generated. */
7023
7024     ctx.xin = xin;
7025     ctx.xout = xout;
7026
7027     ctx.ofproto = xin->ofproto;
7028     ctx.rule = xin->rule;
7029
7030     ctx.base_flow = ctx.xin->flow;
7031     ctx.base_flow.vlan_tci = xin->initial_vals.vlan_tci;
7032     memset(&ctx.base_flow.tunnel, 0, sizeof ctx.base_flow.tunnel);
7033     ctx.orig_tunnel_ip_dst = ctx.xin->flow.tunnel.ip_dst;
7034
7035     flow_wildcards_init_catchall(&ctx.xout->wc);
7036     memset(&ctx.xout->wc.masks.in_port, 0xff,
7037            sizeof ctx.xout->wc.masks.in_port);
7038
7039     if (tnl_port_should_receive(&ctx.xin->flow)) {
7040         memset(&ctx.xout->wc.masks.tunnel, 0xff,
7041                sizeof ctx.xout->wc.masks.tunnel);
7042     }
7043
7044     /* Disable most wildcarding for NetFlow. */
7045     if (xin->ofproto->netflow) {
7046         memset(&ctx.xout->wc.masks.dl_src, 0xff,
7047                sizeof ctx.xout->wc.masks.dl_src);
7048         memset(&ctx.xout->wc.masks.dl_dst, 0xff,
7049                sizeof ctx.xout->wc.masks.dl_dst);
7050         memset(&ctx.xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
7051                sizeof ctx.xout->wc.masks.dl_type);
7052         memset(&ctx.xout->wc.masks.vlan_tci, 0xff,
7053                sizeof ctx.xout->wc.masks.vlan_tci);
7054         memset(&ctx.xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
7055                sizeof ctx.xout->wc.masks.nw_proto);
7056         memset(&ctx.xout->wc.masks.nw_src, 0xff,
7057                sizeof ctx.xout->wc.masks.nw_src);
7058         memset(&ctx.xout->wc.masks.nw_dst, 0xff,
7059                sizeof ctx.xout->wc.masks.nw_dst);
7060         memset(&ctx.xout->wc.masks.tp_src, 0xff,
7061                sizeof ctx.xout->wc.masks.tp_src);
7062         memset(&ctx.xout->wc.masks.tp_dst, 0xff,
7063                sizeof ctx.xout->wc.masks.tp_dst);
7064     }
7065
7066     ctx.xout->tags = 0;
7067     ctx.xout->slow = 0;
7068     ctx.xout->has_learn = false;
7069     ctx.xout->has_normal = false;
7070     ctx.xout->has_fin_timeout = false;
7071     ctx.xout->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
7072     ctx.xout->mirrors = 0;
7073
7074     ofpbuf_use_stub(&ctx.xout->odp_actions, ctx.xout->odp_actions_stub,
7075                     sizeof ctx.xout->odp_actions_stub);
7076     ofpbuf_reserve(&ctx.xout->odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
7077
7078     ctx.recurse = 0;
7079     ctx.max_resubmit_trigger = false;
7080     ctx.orig_skb_priority = ctx.xin->flow.skb_priority;
7081     ctx.table_id = 0;
7082     ctx.exit = false;
7083
7084     if (xin->ofpacts) {
7085         ofpacts = xin->ofpacts;
7086         ofpacts_len = xin->ofpacts_len;
7087     } else if (xin->rule) {
7088         ofpacts = xin->rule->up.ofpacts;
7089         ofpacts_len = xin->rule->up.ofpacts_len;
7090     } else {
7091         NOT_REACHED();
7092     }
7093
7094     ofpbuf_use_stub(&ctx.stack, ctx.init_stack, sizeof ctx.init_stack);
7095
7096     if (ctx.ofproto->has_mirrors || hit_resubmit_limit) {
7097         /* Do this conditionally because the copy is expensive enough that it
7098          * shows up in profiles. */
7099         orig_flow = ctx.xin->flow;
7100     }
7101
7102     if (ctx.xin->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
7103         switch (ctx.ofproto->up.frag_handling) {
7104         case OFPC_FRAG_NORMAL:
7105             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
7106             ctx.xin->flow.tp_src = ctx.base_flow.tp_src = htons(0);
7107             ctx.xin->flow.tp_dst = ctx.base_flow.tp_dst = htons(0);
7108             break;
7109
7110         case OFPC_FRAG_DROP:
7111             return;
7112
7113         case OFPC_FRAG_REASM:
7114             NOT_REACHED();
7115
7116         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
7117             /* Nothing to do. */
7118             break;
7119
7120         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
7121             NOT_REACHED();
7122         }
7123     }
7124
7125     in_port = get_ofp_port(ctx.ofproto, ctx.xin->flow.in_port);
7126     special = process_special(ctx.ofproto, &ctx.xin->flow, in_port,
7127                               ctx.xin->packet);
7128     if (special) {
7129         ctx.xout->slow = special;
7130     } else {
7131         static struct vlog_rate_limit trace_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
7132         struct initial_vals initial_vals;
7133         size_t sample_actions_len;
7134         uint32_t local_odp_port;
7135
7136         initial_vals.vlan_tci = ctx.base_flow.vlan_tci;
7137
7138         add_sflow_action(&ctx);
7139         add_ipfix_action(&ctx);
7140         sample_actions_len = ctx.xout->odp_actions.size;
7141
7142         if (tunnel_ecn_ok(&ctx) && (!in_port || may_receive(in_port, &ctx))) {
7143             do_xlate_actions(ofpacts, ofpacts_len, &ctx);
7144
7145             /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the
7146              * packet, so drop it now if forwarding is disabled. */
7147             if (in_port && !stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
7148                 ctx.xout->odp_actions.size = sample_actions_len;
7149             }
7150         }
7151
7152         if (ctx.max_resubmit_trigger && !ctx.xin->resubmit_hook) {
7153             if (!hit_resubmit_limit) {
7154                 /* We didn't record the original flow.  Make sure we do from
7155                  * now on. */
7156                 hit_resubmit_limit = true;
7157             } else if (!VLOG_DROP_ERR(&trace_rl)) {
7158                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
7159
7160                 ofproto_trace(ctx.ofproto, &orig_flow, ctx.xin->packet,
7161                               &initial_vals, &ds);
7162                 VLOG_ERR("Trace triggered by excessive resubmit "
7163                          "recursion:\n%s", ds_cstr(&ds));
7164                 ds_destroy(&ds);
7165             }
7166         }
7167
7168         local_odp_port = ofp_port_to_odp_port(ctx.ofproto, OFPP_LOCAL);
7169         if (!connmgr_must_output_local(ctx.ofproto->up.connmgr, &ctx.xin->flow,
7170                                        local_odp_port,
7171                                        ctx.xout->odp_actions.data,
7172                                        ctx.xout->odp_actions.size)) {
7173             compose_output_action(&ctx, OFPP_LOCAL);
7174         }
7175         if (ctx.ofproto->has_mirrors) {
7176             add_mirror_actions(&ctx, &orig_flow);
7177         }
7178         fix_sflow_action(&ctx);
7179     }
7180
7181     ofpbuf_uninit(&ctx.stack);
7182
7183     /* Clear the metadata and register wildcard masks, because we won't
7184      * use non-header fields as part of the cache. */
7185     memset(&ctx.xout->wc.masks.metadata, 0,
7186            sizeof ctx.xout->wc.masks.metadata);
7187     memset(&ctx.xout->wc.masks.regs, 0, sizeof ctx.xout->wc.masks.regs);
7188 }
7189
7190 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpact"s starting at 'ofpacts'
7191  * into datapath actions, using 'ctx', and discards the datapath actions. */
7192 static void
7193 xlate_actions_for_side_effects(struct xlate_in *xin)
7194 {
7195     struct xlate_out xout;
7196
7197     xlate_actions(xin, &xout);
7198     xlate_out_uninit(&xout);
7199 }
7200
7201 static void
7202 xlate_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s)
7203 {
7204     if (ctx->xin->report_hook) {
7205         ctx->xin->report_hook(ctx, s);
7206     }
7207 }
7208
7209 static void
7210 xlate_out_copy(struct xlate_out *dst, const struct xlate_out *src)
7211 {
7212     dst->wc = src->wc;
7213     dst->tags = src->tags;
7214     dst->slow = src->slow;
7215     dst->has_learn = src->has_learn;
7216     dst->has_normal = src->has_normal;
7217     dst->has_fin_timeout = src->has_fin_timeout;
7218     dst->nf_output_iface = src->nf_output_iface;
7219     dst->mirrors = src->mirrors;
7220
7221     ofpbuf_use_stub(&dst->odp_actions, dst->odp_actions_stub,
7222                     sizeof dst->odp_actions_stub);
7223     ofpbuf_put(&dst->odp_actions, src->odp_actions.data,
7224                src->odp_actions.size);
7225 }
7226 \f
7227 /* OFPP_NORMAL implementation. */
7228
7229 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
7230
7231 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7232  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
7233  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
7234  * packet belongs.
7235  *
7236  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
7237 static uint16_t
7238 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
7239 {
7240     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7241     case PORT_VLAN_ACCESS:
7242         return in_bundle->vlan;
7243         break;
7244
7245     case PORT_VLAN_TRUNK:
7246         return vid;
7247
7248     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7249     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7250         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
7251
7252     default:
7253         NOT_REACHED();
7254     }
7255 }
7256
7257 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
7258  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
7259  * a warning.
7260  *
7261  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7262  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
7263  * 0...4095. */
7264 static bool
7265 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
7266 {
7267     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
7268     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7269         return true;
7270     }
7271
7272     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7273     case PORT_VLAN_ACCESS:
7274         if (vid) {
7275             if (warn) {
7276                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7277                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
7278                              "packet received on port %s configured as VLAN "
7279                              "%"PRIu16" access port",
7280                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7281                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
7282             }
7283             return false;
7284         }
7285         return true;
7286
7287     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7288     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7289         if (!vid) {
7290             /* Port must always carry its native VLAN. */
7291             return true;
7292         }
7293         /* Fall through. */
7294     case PORT_VLAN_TRUNK:
7295         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
7296             if (warn) {
7297                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7298                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
7299                              "received on port %s not configured for trunking "
7300                              "VLAN %"PRIu16,
7301                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7302                              in_bundle->name, vid);
7303             }
7304             return false;
7305         }
7306         return true;
7307
7308     default:
7309         NOT_REACHED();
7310     }
7311
7312 }
7313
7314 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
7315  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
7316  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
7317  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
7318  * nonzero PCP.)
7319  *
7320  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
7321 static uint16_t
7322 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
7323 {
7324     switch (out_bundle->vlan_mode) {
7325     case PORT_VLAN_ACCESS:
7326         return 0;
7327
7328     case PORT_VLAN_TRUNK:
7329     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7330         return vlan;
7331
7332     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7333         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
7334
7335     default:
7336         NOT_REACHED();
7337     }
7338 }
7339
7340 static void
7341 output_normal(struct xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
7342               uint16_t vlan)
7343 {
7344     struct ofport_dpif *port;
7345     uint16_t vid;
7346     ovs_be16 tci, old_tci;
7347
7348     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
7349     if (!out_bundle->bond) {
7350         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
7351     } else {
7352         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->xin->flow,
7353                                         &ctx->xout->wc, vid, &ctx->xout->tags);
7354         if (!port) {
7355             /* No slaves enabled, so drop packet. */
7356             return;
7357         }
7358     }
7359
7360     old_tci = ctx->xin->flow.vlan_tci;
7361     tci = htons(vid);
7362     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
7363         tci |= ctx->xin->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
7364         if (tci) {
7365             tci |= htons(VLAN_CFI);
7366         }
7367     }
7368     ctx->xin->flow.vlan_tci = tci;
7369
7370     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
7371     ctx->xin->flow.vlan_tci = old_tci;
7372 }
7373
7374 static int
7375 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
7376 {
7377     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
7378     return ffs(mask);
7379 }
7380
7381 static bool
7382 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7383 {
7384     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
7385             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
7386 }
7387
7388 static bool
7389 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7390 {
7391     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
7392 }
7393
7394 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
7395 static struct ofport_dpif *
7396 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
7397 {
7398     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
7399                         struct ofport_dpif, bundle_node);
7400 }
7401
7402 static bool
7403 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
7404 {
7405     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
7406 }
7407
7408 static void
7409 add_mirror_actions(struct xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
7410 {
7411     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7412     mirror_mask_t mirrors;
7413     struct ofbundle *in_bundle;
7414     uint16_t vlan;
7415     uint16_t vid;
7416     const struct nlattr *a;
7417     size_t left;
7418
7419     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
7420                                     ctx->xin->packet != NULL, NULL);
7421     if (!in_bundle) {
7422         return;
7423     }
7424     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
7425
7426     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7427     if (in_bundle->mirror_out) {
7428         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7429             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7430             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7431                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7432                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7433         }
7434         return;
7435     }
7436
7437     /* Check VLAN. */
7438     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
7439     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->xin->packet != NULL)) {
7440         return;
7441     }
7442     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7443
7444     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
7445
7446     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->xout->odp_actions.data,
7447                       ctx->xout->odp_actions.size) {
7448         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
7449         struct ofport_dpif *ofport;
7450
7451         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
7452             continue;
7453         }
7454
7455         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
7456         if (ofport && ofport->bundle) {
7457             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
7458         }
7459     }
7460
7461     if (!mirrors) {
7462         return;
7463     }
7464
7465     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
7466     ctx->xin->flow = *orig_flow;
7467
7468     while (mirrors) {
7469         struct ofmirror *m;
7470
7471         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7472
7473         if (m->vlans) {
7474             ctx->xout->wc.masks.vlan_tci |= htons(VLAN_CFI | VLAN_VID_MASK);
7475         }
7476
7477         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
7478             mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors);
7479             continue;
7480         }
7481
7482         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
7483         ctx->xout->mirrors |= m->dup_mirrors;
7484         if (m->out) {
7485             output_normal(ctx, m->out, vlan);
7486         } else if (vlan != m->out_vlan
7487                    && !eth_addr_is_reserved(orig_flow->dl_dst)) {
7488             struct ofbundle *bundle;
7489
7490             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
7491                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
7492                     && !bundle->mirror_out) {
7493                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
7494                 }
7495             }
7496         }
7497     }
7498 }
7499
7500 static void
7501 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
7502                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
7503 {
7504     if (!mirrors) {
7505         return;
7506     }
7507
7508     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
7509         struct ofmirror *m;
7510
7511         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7512
7513         if (!m) {
7514             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
7515              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
7516              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
7517              * mirror list before reaching here, but doing that would
7518              * not properly account the traffic stats we've currently
7519              * accumulated for previous mirror configuration. */
7520             continue;
7521         }
7522
7523         m->packet_count += packets;
7524         m->byte_count += bytes;
7525     }
7526 }
7527
7528 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
7529  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
7530  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
7531 static bool
7532 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
7533 {
7534     memset(&wc->masks.dl_type, 0xff, sizeof wc->masks.dl_type);
7535     if (flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)) {
7536         return false;
7537     }
7538
7539     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
7540     if (!eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)) {
7541         return false;
7542     }
7543
7544     memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
7545     if (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
7546         return true;
7547     } else if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST) {
7548         memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
7549         memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
7550
7551         return flow->nw_src == flow->nw_dst;
7552     } else {
7553         return false;
7554     }
7555 }
7556
7557 static void
7558 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
7559                       const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
7560                       int vlan, struct ofbundle *in_bundle)
7561 {
7562     struct mac_entry *mac;
7563
7564     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
7565     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7566         return;
7567     }
7568
7569     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
7570         return;
7571     }
7572
7573     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
7574     if (is_gratuitous_arp(flow, wc)) {
7575         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
7576          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
7577         if (!in_bundle->bond) {
7578             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
7579         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
7580             return;
7581         }
7582     }
7583
7584     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
7585         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
7586          * so keep the rate limit relatively high. */
7587         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
7588         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
7589                     "on port %s in VLAN %d",
7590                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
7591                     in_bundle->name, vlan);
7592
7593         mac->port.p = in_bundle;
7594         tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set,
7595                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
7596     }
7597 }
7598
7599 static struct ofbundle *
7600 lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port,
7601                     bool warn, struct ofport_dpif **in_ofportp)
7602 {
7603     struct ofport_dpif *ofport;
7604
7605     /* Find the port and bundle for the received packet. */
7606     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
7607     if (in_ofportp) {
7608         *in_ofportp = ofport;
7609     }
7610     if (ofport && ofport->bundle) {
7611         return ofport->bundle;
7612     }
7613
7614     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
7615      * port for traffic that it is sourcing. */
7616     if (in_port == OFPP_NONE) {
7617         return &ofpp_none_bundle;
7618     }
7619
7620     /* Odd.  A few possible reasons here:
7621      *
7622      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
7623      *   from it.
7624      *
7625      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
7626      *   we don't know about.
7627      *
7628      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
7629      *   This is particularly likely to happen if a packet was received on the
7630      *   port after it was created, but before the client had a chance to
7631      *   configure its bundle.
7632      */
7633     if (warn) {
7634         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7635
7636         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
7637                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
7638     }
7639     return NULL;
7640 }
7641
7642 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
7643  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
7644  * dropped.
7645  *
7646  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
7647  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
7648  *
7649  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
7650  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
7651  * checked by input_vid_is_valid().
7652  *
7653  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
7654  * so in one special case.
7655  */
7656 static bool
7657 is_admissible(struct xlate_ctx *ctx, struct ofport_dpif *in_port,
7658               uint16_t vlan)
7659 {
7660     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7661     struct flow *flow = &ctx->xin->flow;
7662     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
7663
7664     /* Drop frames for reserved multicast addresses
7665      * only if forward_bpdu option is absent. */
7666     if (!ofproto->up.forward_bpdu && eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
7667         xlate_report(ctx, "packet has reserved destination MAC, dropping");
7668         return false;
7669     }
7670
7671     if (in_bundle->bond) {
7672         struct mac_entry *mac;
7673
7674         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
7675                                          flow->dl_dst, &ctx->xout->tags)) {
7676         case BV_ACCEPT:
7677             break;
7678
7679         case BV_DROP:
7680             xlate_report(ctx, "bonding refused admissibility, dropping");
7681             return false;
7682
7683         case BV_DROP_IF_MOVED:
7684             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
7685             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
7686                 (!is_gratuitous_arp(flow, &ctx->xout->wc)
7687                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
7688                 xlate_report(ctx, "SLB bond thinks this packet looped back, "
7689                             "dropping");
7690                 return false;
7691             }
7692             break;
7693         }
7694     }
7695
7696     return true;
7697 }
7698
7699 static void
7700 xlate_normal(struct xlate_ctx *ctx)
7701 {
7702     struct ofport_dpif *in_port;
7703     struct ofbundle *in_bundle;
7704     struct mac_entry *mac;
7705     uint16_t vlan;
7706     uint16_t vid;
7707
7708     ctx->xout->has_normal = true;
7709
7710     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_src, 0xff,
7711            sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_src);
7712     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_dst, 0xff,
7713            sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_dst);
7714     memset(&ctx->xout->wc.masks.vlan_tci, 0xff,
7715            sizeof ctx->xout->wc.masks.vlan_tci);
7716
7717     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->xin->flow.in_port,
7718                                     ctx->xin->packet != NULL, &in_port);
7719     if (!in_bundle) {
7720         xlate_report(ctx, "no input bundle, dropping");
7721         return;
7722     }
7723
7724     /* Drop malformed frames. */
7725     if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
7726         !(ctx->xin->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
7727         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7728             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7729             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
7730                          "VLAN tag received on port %s",
7731                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7732         }
7733         xlate_report(ctx, "partial VLAN tag, dropping");
7734         return;
7735     }
7736
7737     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7738     if (in_bundle->mirror_out) {
7739         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7740             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7741             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7742                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7743                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7744         }
7745         xlate_report(ctx, "input port is mirror output port, dropping");
7746         return;
7747     }
7748
7749     /* Check VLAN. */
7750     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->xin->flow.vlan_tci);
7751     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->xin->packet != NULL)) {
7752         xlate_report(ctx, "disallowed VLAN VID for this input port, dropping");
7753         return;
7754     }
7755     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7756
7757     /* Check other admissibility requirements. */
7758     if (in_port && !is_admissible(ctx, in_port, vlan)) {
7759         return;
7760     }
7761
7762     /* Learn source MAC. */
7763     if (ctx->xin->may_learn) {
7764         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow, &ctx->xout->wc,
7765                               vlan, in_bundle);
7766     }
7767
7768     /* Determine output bundle. */
7769     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->xin->flow.dl_dst, vlan,
7770                               &ctx->xout->tags);
7771     if (mac) {
7772         if (mac->port.p != in_bundle) {
7773             xlate_report(ctx, "forwarding to learned port");
7774             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
7775         } else {
7776             xlate_report(ctx, "learned port is input port, dropping");
7777         }
7778     } else {
7779         struct ofbundle *bundle;
7780
7781         xlate_report(ctx, "no learned MAC for destination, flooding");
7782         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
7783             if (bundle != in_bundle
7784                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
7785                 && bundle->floodable
7786                 && !bundle->mirror_out) {
7787                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
7788             }
7789         }
7790         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
7791     }
7792 }
7793 \f
7794 /* Optimized flow revalidation.
7795  *
7796  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
7797  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
7798  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
7799  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
7800  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
7801  * doesn't change very often.
7802  *
7803  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
7804  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
7805  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
7806  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
7807  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
7808  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
7809  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
7810  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
7811  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
7812  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
7813  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
7814
7815 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
7816  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
7817 static tag_type
7818 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
7819                    uint32_t secret)
7820 {
7821     if (minimask_is_catchall(mask)) {
7822         return 0;
7823     } else {
7824         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
7825         return tag_create_deterministic(hash);
7826     }
7827 }
7828
7829 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
7830  * taggability of that table.
7831  *
7832  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
7833  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
7834  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
7835  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
7836  * different wildcards to be created with the same address, then this function
7837  * will incorrectly skip revalidation. */
7838 static void
7839 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
7840 {
7841     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
7842     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
7843     struct cls_table *catchall, *other;
7844     struct cls_table *t;
7845
7846     catchall = other = NULL;
7847
7848     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
7849     case 0:
7850         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
7851          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
7852          * yet. */
7853         break;
7854
7855     case 1:
7856     case 2:
7857         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
7858             if (cls_table_is_catchall(t)) {
7859                 catchall = t;
7860             } else if (!other) {
7861                 other = t;
7862             } else {
7863                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
7864                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
7865                 other = NULL;
7866             }
7867         }
7868         break;
7869
7870     default:
7871         /* Can't tag this table. */
7872         break;
7873     }
7874
7875     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
7876         table->catchall_table = catchall;
7877         table->other_table = other;
7878         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7879     }
7880 }
7881
7882 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
7883  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
7884  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
7885  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
7886  *
7887  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
7888  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
7889 static void
7890 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
7891 {
7892     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
7893
7894     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
7895
7896     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
7897         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
7898
7899         if (table->other_table && rule->tag) {
7900             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
7901         } else {
7902             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7903         }
7904     }
7905 }
7906 \f
7907 static bool
7908 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
7909                   enum ofp_config_flags frag_handling)
7910 {
7911     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7912     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
7913         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
7914         return true;
7915     } else {
7916         return false;
7917     }
7918 }
7919
7920 static enum ofperr
7921 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
7922            const struct flow *flow,
7923            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
7924 {
7925     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7926     struct initial_vals initial_vals;
7927     struct odputil_keybuf keybuf;
7928     struct dpif_flow_stats stats;
7929     struct xlate_out xout;
7930     struct xlate_in xin;
7931     struct ofpbuf key;
7932
7933
7934     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
7935     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
7936                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
7937
7938     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
7939
7940     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
7941     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, &initial_vals, NULL, stats.tcp_flags,
7942                   packet);
7943     xin.resubmit_stats = &stats;
7944     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
7945     xin.ofpacts = ofpacts;
7946
7947     xlate_actions(&xin, &xout);
7948     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
7949                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
7950     xlate_out_uninit(&xout);
7951
7952     return 0;
7953 }
7954 \f
7955 /* NetFlow. */
7956
7957 static int
7958 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
7959             const struct netflow_options *netflow_options)
7960 {
7961     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7962
7963     if (netflow_options) {
7964         if (!ofproto->netflow) {
7965             ofproto->netflow = netflow_create();
7966         }
7967         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
7968     } else {
7969         netflow_destroy(ofproto->netflow);
7970         ofproto->netflow = NULL;
7971         return 0;
7972     }
7973 }
7974
7975 static void
7976 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
7977                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
7978 {
7979     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7980
7981     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
7982 }
7983
7984 static void
7985 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
7986 {
7987     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
7988         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
7989         struct subfacet *subfacet;
7990         struct ofexpired expired;
7991
7992         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
7993             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
7994                 struct dpif_flow_stats stats;
7995
7996                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
7997                                  &stats);
7998                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
7999             }
8000         }
8001
8002         expired.flow = facet->flow;
8003         expired.packet_count = facet->packet_count;
8004         expired.byte_count = facet->byte_count;
8005         expired.used = facet->used;
8006         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
8007     }
8008 }
8009
8010 static void
8011 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
8012 {
8013     struct cls_cursor cursor;
8014     struct facet *facet;
8015
8016     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8017     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8018         send_active_timeout(ofproto, facet);
8019     }
8020 }
8021 \f
8022 static struct ofproto_dpif *
8023 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
8024 {
8025     struct ofproto_dpif *ofproto;
8026
8027     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
8028                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
8029         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
8030             return ofproto;
8031         }
8032     }
8033     return NULL;
8034 }
8035
8036 static void
8037 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8038                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8039 {
8040     struct ofproto_dpif *ofproto;
8041
8042     if (argc > 1) {
8043         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8044         if (!ofproto) {
8045             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8046             return;
8047         }
8048         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8049     } else {
8050         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8051             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8052         }
8053     }
8054
8055     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
8056 }
8057
8058 static void
8059 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8060                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8061 {
8062     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8063     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8064     const struct mac_entry *e;
8065
8066     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8067     if (!ofproto) {
8068         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8069         return;
8070     }
8071
8072     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
8073     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
8074         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
8075         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
8076                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
8077                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
8078                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
8079     }
8080     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8081     ds_destroy(&ds);
8082 }
8083
8084 struct trace_ctx {
8085     struct xlate_out xout;
8086     struct xlate_in xin;
8087     struct flow flow;
8088     struct ds *result;
8089 };
8090
8091 static void
8092 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
8093                   const struct rule_dpif *rule)
8094 {
8095     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8096     if (!rule) {
8097         ds_put_cstr(result, "No match\n");
8098         return;
8099     }
8100
8101     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
8102                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
8103     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
8104     ds_put_char(result, '\n');
8105
8106     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8107     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
8108     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
8109     ds_put_char(result, '\n');
8110 }
8111
8112 static void
8113 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
8114                   struct trace_ctx *trace)
8115 {
8116     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8117     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8118     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
8119         ds_put_cstr(result, "unchanged");
8120     } else {
8121         flow_format(result, &trace->xin.flow);
8122         trace->flow = trace->xin.flow;
8123     }
8124     ds_put_char(result, '\n');
8125 }
8126
8127 static void
8128 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
8129                   struct trace_ctx *trace)
8130 {
8131     size_t i;
8132
8133     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8134     ds_put_format(result, "%s:", title);
8135     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
8136         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
8137     }
8138     ds_put_char(result, '\n');
8139 }
8140
8141 static void
8142 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
8143                  struct trace_ctx *trace)
8144 {
8145     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
8146
8147     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8148     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8149     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
8150     ds_put_char(result, '\n');
8151 }
8152
8153 static void
8154 trace_resubmit(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
8155 {
8156     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx->xin, struct trace_ctx, xin);
8157     struct ds *result = trace->result;
8158
8159     ds_put_char(result, '\n');
8160     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
8161     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
8162     trace_format_odp(result,  ctx->recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
8163     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
8164 }
8165
8166 static void
8167 trace_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s)
8168 {
8169     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx->xin, struct trace_ctx, xin);
8170     struct ds *result = trace->result;
8171
8172     ds_put_char_multiple(result, '\t', ctx->recurse);
8173     ds_put_cstr(result, s);
8174     ds_put_char(result, '\n');
8175 }
8176
8177 static void
8178 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
8179                       void *aux OVS_UNUSED)
8180 {
8181     const struct dpif_backer *backer;
8182     struct ofproto_dpif *ofproto;
8183     struct ofpbuf odp_key;
8184     struct ofpbuf *packet;
8185     struct initial_vals initial_vals;
8186     struct ds result;
8187     struct flow flow;
8188     char *s;
8189
8190     packet = NULL;
8191     backer = NULL;
8192     ds_init(&result);
8193     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8194
8195     /* Handle "-generate" or a hex string as the last argument. */
8196     if (!strcmp(argv[argc - 1], "-generate")) {
8197         packet = ofpbuf_new(0);
8198         argc--;
8199     } else {
8200         const char *error = eth_from_hex(argv[argc - 1], &packet);
8201         if (!error) {
8202             argc--;
8203         } else if (argc == 4) {
8204             /* The 3-argument form must end in "-generate' or a hex string. */
8205             unixctl_command_reply_error(conn, error);
8206             goto exit;
8207         }
8208     }
8209
8210     /* Parse the flow and determine whether a datapath or
8211      * bridge is specified. If function odp_flow_key_from_string()
8212      * returns 0, the flow is a odp_flow. If function
8213      * parse_ofp_exact_flow() returns 0, the flow is a br_flow. */
8214     if (!odp_flow_key_from_string(argv[argc - 1], NULL, &odp_key)) {
8215         /* If the odp_flow is the second argument,
8216          * the datapath name is the first argument. */
8217         if (argc == 3) {
8218             const char *dp_type;
8219             if (!strncmp(argv[1], "ovs-", 4)) {
8220                 dp_type = argv[1] + 4;
8221             } else {
8222                 dp_type = argv[1];
8223             }
8224             backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, dp_type);
8225             if (!backer) {
8226                 unixctl_command_reply_error(conn, "Cannot find datapath "
8227                                "of this name");
8228                 goto exit;
8229             }
8230         } else {
8231             /* No datapath name specified, so there should be only one
8232              * datapath. */
8233             struct shash_node *node;
8234             if (shash_count(&all_dpif_backers) != 1) {
8235                 unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify datapath "
8236                          "name, there is more than one type of datapath");
8237                 goto exit;
8238             }
8239             node = shash_first(&all_dpif_backers);
8240             backer = node->data;
8241         }
8242
8243         /* Extract the ofproto_dpif object from the ofproto_receive()
8244          * function. */
8245         if (ofproto_receive(backer, NULL, odp_key.data,
8246                             odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL,
8247                             &initial_vals)) {
8248             unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid datapath flow");
8249             goto exit;
8250         }
8251         ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
8252     } else if (!parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[argc - 1])) {
8253         if (argc != 3) {
8254             unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify bridge name");
8255             goto exit;
8256         }
8257
8258         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8259         if (!ofproto) {
8260             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown bridge name");
8261             goto exit;
8262         }
8263         initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8264     } else {
8265         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
8266         goto exit;
8267     }
8268
8269     /* Generate a packet, if requested. */
8270     if (packet) {
8271         if (!packet->size) {
8272             flow_compose(packet, &flow);
8273         } else {
8274             ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
8275             s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
8276             ds_put_cstr(&result, s);
8277             free(s);
8278
8279             /* Use the metadata from the flow and the packet argument
8280              * to reconstruct the flow. */
8281             flow_extract(packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark, NULL,
8282                          flow.in_port, &flow);
8283             initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8284         }
8285     }
8286
8287     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &initial_vals, &result);
8288     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
8289
8290 exit:
8291     ds_destroy(&result);
8292     ofpbuf_delete(packet);
8293     ofpbuf_uninit(&odp_key);
8294 }
8295
8296 static void
8297 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
8298               const struct ofpbuf *packet,
8299               const struct initial_vals *initial_vals, struct ds *ds)
8300 {
8301     struct rule_dpif *rule;
8302
8303     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
8304     flow_format(ds, flow);
8305     ds_put_char(ds, '\n');
8306
8307     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
8308
8309     trace_format_rule(ds, 0, 0, rule);
8310     if (rule == ofproto->miss_rule) {
8311         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
8312     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
8313         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
8314                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
8315     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
8316         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
8317                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
8318     }
8319
8320     if (rule) {
8321         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
8322         struct ofpbuf odp_actions;
8323         struct trace_ctx trace;
8324         struct match match;
8325         uint8_t tcp_flags;
8326
8327         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
8328         trace.result = ds;
8329         trace.flow = *flow;
8330         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
8331                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
8332         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, initial_vals, rule, tcp_flags,
8333                       packet);
8334         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
8335         trace.xin.report_hook = trace_report;
8336
8337         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
8338
8339         ds_put_char(ds, '\n');
8340         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
8341
8342         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
8343         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
8344         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
8345         ds_put_char(ds, '\n');
8346
8347         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
8348         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
8349                            trace.xout.odp_actions.size);
8350
8351         if (trace.xout.slow) {
8352             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
8353                         "slow path because it:");
8354             switch (trace.xout.slow) {
8355             case SLOW_CFM:
8356                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
8357                 break;
8358             case SLOW_LACP:
8359                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
8360                 break;
8361             case SLOW_STP:
8362                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
8363                 break;
8364             case SLOW_BFD:
8365                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of BFD packets.");
8366                 break;
8367             case SLOW_CONTROLLER:
8368                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
8369                             "to the OpenFlow controller.");
8370                 break;
8371             case __SLOW_MAX:
8372                 NOT_REACHED();
8373             }
8374         }
8375
8376         xlate_out_uninit(&trace.xout);
8377     }
8378 }
8379
8380 static void
8381 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8382                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8383 {
8384     clogged = true;
8385     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8386 }
8387
8388 static void
8389 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8390                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8391 {
8392     clogged = false;
8393     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8394 }
8395
8396 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
8397  * 'reply' describing the results. */
8398 static void
8399 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
8400 {
8401     struct cls_cursor cursor;
8402     struct facet *facet;
8403     int errors;
8404
8405     errors = 0;
8406     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8407     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8408         if (!facet_check_consistency(facet)) {
8409             errors++;
8410         }
8411     }
8412     if (errors) {
8413         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
8414     }
8415
8416     if (errors) {
8417         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
8418                       ofproto->up.name, errors);
8419     } else {
8420         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
8421     }
8422 }
8423
8424 static void
8425 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
8426                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8427 {
8428     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8429     struct ofproto_dpif *ofproto;
8430
8431     if (argc > 1) {
8432         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8433         if (!ofproto) {
8434             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
8435                                         "ofproto/list for help)");
8436             return;
8437         }
8438         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8439     } else {
8440         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8441             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8442         }
8443     }
8444
8445     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
8446     ds_destroy(&reply);
8447 }
8448
8449 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
8450  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
8451  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
8452 static const struct shash_node **
8453 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
8454 {
8455     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8456
8457     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8458         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
8459         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
8460     }
8461
8462     return shash_sort(ofproto_shash);
8463 }
8464
8465 static void
8466 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8467                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
8468                               void *aux OVS_UNUSED)
8469 {
8470     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8471     struct shash ofproto_shash;
8472     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8473     int i;
8474
8475     shash_init(&ofproto_shash);
8476     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8477     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8478         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8479         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
8480     }
8481
8482     shash_destroy(&ofproto_shash);
8483     free(sorted_ofprotos);
8484
8485     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8486     ds_destroy(&ds);
8487 }
8488
8489 static void
8490 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
8491               const struct avg_subfacet_rates *rates)
8492 {
8493     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
8494                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
8495 }
8496
8497 static void
8498 dpif_show_backer(const struct dpif_backer *backer, struct ds *ds)
8499 {
8500     const struct shash_node **ofprotos;
8501     struct ofproto_dpif *ofproto;
8502     struct shash ofproto_shash;
8503     uint64_t n_hit, n_missed;
8504     long long int minutes;
8505     size_t i;
8506
8507     n_hit = n_missed = 0;
8508     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8509         if (ofproto->backer == backer) {
8510             n_missed += ofproto->n_missed;
8511             n_hit += ofproto->n_hit;
8512         }
8513     }
8514
8515     ds_put_format(ds, "%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
8516                   dpif_name(backer->dpif), n_hit, n_missed);
8517     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %u, max: %u,"
8518                   " life span: %lldms\n", hmap_count(&backer->subfacets),
8519                   backer->avg_n_subfacet, backer->max_n_subfacet,
8520                   backer->avg_subfacet_life);
8521
8522     minutes = (time_msec() - backer->created) / (1000 * 60);
8523     if (minutes >= 60) {
8524         show_dp_rates(ds, "\thourly avg:", &backer->hourly);
8525     }
8526     if (minutes >= 60 * 24) {
8527         show_dp_rates(ds, "\tdaily avg:",  &backer->daily);
8528     }
8529     show_dp_rates(ds, "\toverall avg:",  &backer->lifetime);
8530
8531     shash_init(&ofproto_shash);
8532     ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8533     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8534         struct ofproto_dpif *ofproto = ofprotos[i]->data;
8535         const struct shash_node **ports;
8536         size_t j;
8537
8538         if (ofproto->backer != backer) {
8539             continue;
8540         }
8541
8542         ds_put_format(ds, "\t%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
8543                       ofproto->up.name, ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
8544
8545         ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
8546         for (j = 0; j < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); j++) {
8547             const struct shash_node *node = ports[j];
8548             struct ofport *ofport = node->data;
8549             struct smap config;
8550             uint32_t odp_port;
8551
8552             ds_put_format(ds, "\t\t%s %u/", netdev_get_name(ofport->netdev),
8553                           ofport->ofp_port);
8554
8555             odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
8556             if (odp_port != OVSP_NONE) {
8557                 ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
8558             } else {
8559                 ds_put_cstr(ds, "none:");
8560             }
8561
8562             ds_put_format(ds, " (%s", netdev_get_type(ofport->netdev));
8563
8564             smap_init(&config);
8565             if (!netdev_get_config(ofport->netdev, &config)) {
8566                 const struct smap_node **nodes;
8567                 size_t i;
8568
8569                 nodes = smap_sort(&config);
8570                 for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
8571                     const struct smap_node *node = nodes[i];
8572                     ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
8573                                   node->key, node->value);
8574                 }
8575                 free(nodes);
8576             }
8577             smap_destroy(&config);
8578
8579             ds_put_char(ds, ')');
8580             ds_put_char(ds, '\n');
8581         }
8582         free(ports);
8583     }
8584     shash_destroy(&ofproto_shash);
8585     free(ofprotos);
8586 }
8587
8588 static void
8589 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8590                           const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8591 {
8592     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8593     const struct shash_node **backers;
8594     int i;
8595
8596     backers = shash_sort(&all_dpif_backers);
8597     for (i = 0; i < shash_count(&all_dpif_backers); i++) {
8598         dpif_show_backer(backers[i]->data, &ds);
8599     }
8600     free(backers);
8601
8602     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8603     ds_destroy(&ds);
8604 }
8605
8606 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
8607  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
8608  * both xlate caching and kernel wildcarding.
8609  *
8610  * It's important to note that in the output the flow description uses
8611  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
8612  *
8613  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
8614  * documented in the man page. */
8615 static void
8616 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
8617                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8618                                     void *aux OVS_UNUSED)
8619 {
8620     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8621     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8622     long long int now = time_msec();
8623     struct cls_cursor cursor;
8624     struct facet *facet;
8625
8626     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8627     if (!ofproto) {
8628         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8629         return;
8630     }
8631
8632     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8633     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8634         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
8635         ds_put_cstr(&ds, ", ");
8636         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%"PRIu64", ",
8637                       list_size(&facet->subfacets));
8638         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
8639         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
8640         format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
8641                            facet->xout.odp_actions.size);
8642         ds_put_cstr(&ds, "\n");
8643     }
8644
8645     ds_chomp(&ds, '\n');
8646     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8647     ds_destroy(&ds);
8648 }
8649
8650 static void
8651 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
8652                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8653                                 void *aux OVS_UNUSED)
8654 {
8655     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8656     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8657     struct subfacet *subfacet;
8658
8659     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8660     if (!ofproto) {
8661         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8662         return;
8663     }
8664
8665     update_stats(ofproto->backer);
8666
8667     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->backer->subfacets) {
8668         struct facet *facet = subfacet->facet;
8669
8670         if (ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
8671             continue;
8672         }
8673
8674         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
8675
8676         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
8677                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
8678         if (subfacet->used) {
8679             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
8680                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
8681         } else {
8682             ds_put_format(&ds, "never");
8683         }
8684         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
8685             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
8686             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
8687         }
8688
8689         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
8690         if (facet->xout.slow) {
8691             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
8692             const struct nlattr *actions;
8693             size_t actions_len;
8694
8695             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
8696                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
8697                               &actions, &actions_len);
8698             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
8699         } else {
8700             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
8701                                facet->xout.odp_actions.size);
8702         }
8703         ds_put_char(&ds, '\n');
8704     }
8705
8706     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8707     ds_destroy(&ds);
8708 }
8709
8710 static void
8711 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
8712                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8713                                void *aux OVS_UNUSED)
8714 {
8715     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8716     struct ofproto_dpif *ofproto;
8717
8718     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8719     if (!ofproto) {
8720         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8721         return;
8722     }
8723
8724     flush(&ofproto->up);
8725
8726     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8727     ds_destroy(&ds);
8728 }
8729
8730 static void
8731 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
8732 {
8733     static bool registered;
8734     if (registered) {
8735         return;
8736     }
8737     registered = true;
8738
8739     unixctl_command_register(
8740         "ofproto/trace",
8741         "[dp_name]|bridge odp_flow|br_flow [-generate|packet]",
8742         1, 3, ofproto_unixctl_trace, NULL);
8743     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
8744                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
8745     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
8746                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
8747     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
8748                              ofproto_dpif_clog, NULL);
8749     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
8750                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
8751     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
8752                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
8753     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
8754                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
8755     unixctl_command_register("dpif/show", "", 0, 0, ofproto_unixctl_dpif_show,
8756                              NULL);
8757     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
8758                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
8759     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
8760                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
8761     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
8762                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
8763 }
8764 \f
8765 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
8766  *
8767  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
8768  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
8769  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
8770  * widespread use, we will delete these interfaces. */
8771
8772 static int
8773 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8774 {
8775     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
8776     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
8777
8778     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
8779         && vid == ofport->vlandev_vid) {
8780         return 0;
8781     }
8782
8783     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
8784
8785     if (ofport->realdev_ofp_port) {
8786         vsp_remove(ofport);
8787     }
8788     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
8789         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
8790          * themselves be part of a bundle. */
8791         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
8792     }
8793
8794     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8795     ofport->vlandev_vid = vid;
8796
8797     if (realdev_ofp_port) {
8798         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
8799     }
8800
8801     return 0;
8802 }
8803
8804 static uint32_t
8805 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8806 {
8807     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
8808 }
8809
8810 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
8811  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
8812  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
8813  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
8814  *
8815  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
8816  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
8817 static uint16_t
8818 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8819                        uint16_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
8820 {
8821     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
8822         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
8823         const struct vlan_splinter *vsp;
8824
8825         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
8826                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
8827                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
8828             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
8829                 && vsp->vid == vid) {
8830                 return vsp->vlandev_ofp_port;
8831             }
8832         }
8833     }
8834     return realdev_ofp_port;
8835 }
8836
8837 static struct vlan_splinter *
8838 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
8839 {
8840     struct vlan_splinter *vsp;
8841
8842     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
8843                              &ofproto->vlandev_map) {
8844         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
8845             return vsp;
8846         }
8847     }
8848
8849     return NULL;
8850 }
8851
8852 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
8853  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
8854  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
8855  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
8856  * eth0 and store 9 in '*vid'.
8857  *
8858  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
8859  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
8860  * always does.*/
8861 static uint16_t
8862 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8863                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
8864 {
8865     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
8866         const struct vlan_splinter *vsp;
8867
8868         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
8869         if (vsp) {
8870             if (vid) {
8871                 *vid = vsp->vid;
8872             }
8873             return vsp->realdev_ofp_port;
8874         }
8875     }
8876     return 0;
8877 }
8878
8879 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
8880  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
8881  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
8882  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
8883  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
8884  * making any changes. */
8885 static bool
8886 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
8887 {
8888     uint16_t realdev;
8889     int vid;
8890
8891     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
8892     if (!realdev) {
8893         return false;
8894     }
8895
8896     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
8897      * the VLAN device's VLAN ID. */
8898     flow->in_port = realdev;
8899     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
8900     return true;
8901 }
8902
8903 static void
8904 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
8905 {
8906     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8907     struct vlan_splinter *vsp;
8908
8909     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
8910     if (vsp) {
8911         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
8912         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
8913         free(vsp);
8914
8915         port->realdev_ofp_port = 0;
8916     } else {
8917         VLOG_ERR("missing vlan device record");
8918     }
8919 }
8920
8921 static void
8922 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8923 {
8924     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8925
8926     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
8927         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
8928             == realdev_ofp_port)) {
8929         struct vlan_splinter *vsp;
8930
8931         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
8932         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
8933                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
8934         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
8935                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
8936         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8937         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
8938         vsp->vid = vid;
8939
8940         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8941     } else {
8942         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
8943     }
8944 }
8945
8946 static uint32_t
8947 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
8948 {
8949     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
8950     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
8951 }
8952
8953 static struct ofport_dpif *
8954 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
8955 {
8956     struct ofport_dpif *port;
8957
8958     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
8959                              hash_int(odp_port, 0),
8960                              &backer->odp_to_ofport_map) {
8961         if (port->odp_port == odp_port) {
8962             return port;
8963         }
8964     }
8965
8966     return NULL;
8967 }
8968
8969 static uint16_t
8970 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
8971 {
8972     struct ofport_dpif *port;
8973
8974     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
8975     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
8976         return port->up.ofp_port;
8977     } else {
8978         return OFPP_NONE;
8979     }
8980 }
8981
8982 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
8983  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
8984  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
8985  * (about .37). */
8986 static void
8987 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
8988 {
8989     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
8990 }
8991
8992 static void
8993 update_moving_averages(struct dpif_backer *backer)
8994 {
8995     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8996     long long int minutes = (time_msec() - backer->created) / min_ms;
8997
8998     if (minutes > 0) {
8999         backer->lifetime.add_rate = (double) backer->total_subfacet_add_count
9000             / minutes;
9001         backer->lifetime.del_rate = (double) backer->total_subfacet_del_count
9002             / minutes;
9003     } else {
9004         backer->lifetime.add_rate = 0.0;
9005         backer->lifetime.del_rate = 0.0;
9006     }
9007
9008     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
9009     if (time_msec() - backer->last_minute >= min_ms) {
9010         exp_mavg(&backer->hourly.add_rate, 60, backer->subfacet_add_count);
9011         exp_mavg(&backer->hourly.del_rate, 60, backer->subfacet_del_count);
9012
9013         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
9014         if ((backer->last_minute - backer->created) / min_ms % 60 == 59) {
9015             exp_mavg(&backer->daily.add_rate, 24, backer->hourly.add_rate);
9016             exp_mavg(&backer->daily.del_rate, 24, backer->hourly.del_rate);
9017         }
9018
9019         backer->total_subfacet_add_count += backer->subfacet_add_count;
9020         backer->total_subfacet_del_count += backer->subfacet_del_count;
9021         backer->subfacet_add_count = 0;
9022         backer->subfacet_del_count = 0;
9023         backer->last_minute += min_ms;
9024     }
9025 }
9026
9027 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
9028     init,
9029     enumerate_types,
9030     enumerate_names,
9031     del,
9032     port_open_type,
9033     type_run,
9034     type_run_fast,
9035     type_wait,
9036     alloc,
9037     construct,
9038     destruct,
9039     dealloc,
9040     run,
9041     run_fast,
9042     wait,
9043     get_memory_usage,
9044     flush,
9045     get_features,
9046     get_tables,
9047     port_alloc,
9048     port_construct,
9049     port_destruct,
9050     port_dealloc,
9051     port_modified,
9052     port_reconfigured,
9053     port_query_by_name,
9054     port_add,
9055     port_del,
9056     port_get_stats,
9057     port_dump_start,
9058     port_dump_next,
9059     port_dump_done,
9060     port_poll,
9061     port_poll_wait,
9062     port_is_lacp_current,
9063     NULL,                       /* rule_choose_table */
9064     rule_alloc,
9065     rule_construct,
9066     rule_destruct,
9067     rule_dealloc,
9068     rule_get_stats,
9069     rule_execute,
9070     rule_modify_actions,
9071     set_frag_handling,
9072     packet_out,
9073     set_netflow,
9074     get_netflow_ids,
9075     set_sflow,
9076     set_ipfix,
9077     set_cfm,
9078     get_cfm_status,
9079     set_bfd,
9080     get_bfd_status,
9081     set_stp,
9082     get_stp_status,
9083     set_stp_port,
9084     get_stp_port_status,
9085     set_queues,
9086     bundle_set,
9087     bundle_remove,
9088     mirror_set,
9089     mirror_get_stats,
9090     set_flood_vlans,
9091     is_mirror_output_bundle,
9092     forward_bpdu_changed,
9093     set_mac_table_config,
9094     set_realdev,
9095 };