e6f4ca36ec91add50208350436c8d2cdd15975d6
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-dpif.h"
20 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
21
22 #include <errno.h>
23
24 #include "bfd.h"
25 #include "bond.h"
26 #include "bundle.h"
27 #include "byte-order.h"
28 #include "connmgr.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "cfm.h"
31 #include "dpif.h"
32 #include "dynamic-string.h"
33 #include "fail-open.h"
34 #include "hmapx.h"
35 #include "lacp.h"
36 #include "learn.h"
37 #include "mac-learning.h"
38 #include "meta-flow.h"
39 #include "multipath.h"
40 #include "netdev-vport.h"
41 #include "netdev.h"
42 #include "netlink.h"
43 #include "nx-match.h"
44 #include "odp-util.h"
45 #include "odp-execute.h"
46 #include "ofp-util.h"
47 #include "ofpbuf.h"
48 #include "ofp-actions.h"
49 #include "ofp-parse.h"
50 #include "ofp-print.h"
51 #include "ofproto-dpif-governor.h"
52 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
53 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
54 #include "ofproto-dpif-xlate.h"
55 #include "poll-loop.h"
56 #include "simap.h"
57 #include "smap.h"
58 #include "timer.h"
59 #include "tunnel.h"
60 #include "unaligned.h"
61 #include "unixctl.h"
62 #include "vlan-bitmap.h"
63 #include "vlog.h"
64
65 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
66
67 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
69 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
70 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
71 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
72 COVERAGE_DEFINE(subfacet_install_fail);
73
74 struct flow_miss;
75 struct facet;
76
77 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
78                                           const struct flow *,
79                                           struct flow_wildcards *wc);
80
81 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
82 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
83
84 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
85 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
86                                 mirror_mask_t mirrors,
87                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
88
89 static void bundle_remove(struct ofport *);
90 static void bundle_update(struct ofbundle *);
91 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
92 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
93 static void bundle_run(struct ofbundle *);
94 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
95
96 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
97 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
98 static int set_stp_port(struct ofport *,
99                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
100
101 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
102                               enum slow_path_reason,
103                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
104                               const struct nlattr **actionsp,
105                               size_t *actions_lenp);
106
107 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
108  * states:
109  *
110  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
111  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
112  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
113  *     subfacet.
114  *
115  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
116  *
117  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
118  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
119  */
120 enum subfacet_path {
121     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
122     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
123     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
124 };
125
126 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
127  *
128  * See also the large comment on struct facet. */
129 struct subfacet {
130     /* Owners. */
131     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
132     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
133     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
134     struct dpif_backer *backer; /* Owning backer. */
135
136     enum odp_key_fitness key_fitness;
137     struct nlattr *key;
138     int key_len;
139
140     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
141     long long int created;      /* Time created. */
142
143     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
144     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
145
146     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
147 };
148
149 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
150
151 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
152                                         long long int now);
153 static struct subfacet *subfacet_find(struct dpif_backer *,
154                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
155                                       uint32_t key_hash);
156 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
157 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
158 static void subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *,
159                                    struct subfacet **, int n);
160 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
161                                     struct dpif_flow_stats *);
162 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
163                                   const struct dpif_flow_stats *);
164 static int subfacet_install(struct subfacet *,
165                             const struct ofpbuf *odp_actions,
166                             struct dpif_flow_stats *);
167 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
168
169 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
170  *
171  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
172  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
173  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
174  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
175  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
176  * description in "struct xlate_out" for more details.)
177  *
178  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
179  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
180  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
181  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
182  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
183  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
184  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
185  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
186  *
187  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
188  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
189 struct facet {
190     /* Owners. */
191     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
192     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
193     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
194
195     /* Owned data. */
196     struct list subfacets;
197     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
198
199     /* Key. */
200     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
201     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
202
203     /* These statistics:
204      *
205      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
206      *     dpif_execute().
207      *
208      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
209      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
210      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
211      *
212      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
213      *     datapath for any existing subfacet.
214      */
215     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
216     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
217
218     /* Resubmit statistics. */
219     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
220     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
221     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
222
223     /* Accounting. */
224     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
225     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
226     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
227
228     struct xlate_out xout;
229
230     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
231      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
232      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
233      * always be valid, since it could have been removed after newer
234      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
235     struct subfacet one_subfacet;
236
237     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
238 };
239
240 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
241                                   struct xlate_out *,
242                                   struct dpif_flow_stats *);
243 static void facet_remove(struct facet *);
244 static void facet_free(struct facet *);
245
246 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
247 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
248                                         const struct flow *);
249 static bool facet_revalidate(struct facet *);
250 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
251
252 static void facet_flush_stats(struct facet *);
253
254 static void facet_reset_counters(struct facet *);
255 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
256 static void facet_learn(struct facet *);
257 static void facet_account(struct facet *);
258 static void push_all_stats(void);
259
260 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
261
262 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
263  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
264  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
265 struct priority_to_dscp {
266     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
267     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
268
269     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
270 };
271
272 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
273  *
274  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
275  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
276  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
277  * widespread use, we will delete these interfaces. */
278 struct vlan_splinter {
279     struct hmap_node realdev_vid_node;
280     struct hmap_node vlandev_node;
281     ofp_port_t realdev_ofp_port;
282     ofp_port_t vlandev_ofp_port;
283     int vid;
284 };
285
286 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
287 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
288 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid);
289
290 static ofp_port_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
291                                        odp_port_t odp_port);
292
293 static struct ofport_dpif *
294 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
295 {
296     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
297 }
298
299 static void port_run(struct ofport_dpif *);
300 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
301 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
302 static int set_bfd(struct ofport *, const struct smap *);
303 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
304 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
305 static void ofport_update_peer(struct ofport_dpif *);
306 static void run_fast_rl(void);
307
308 struct dpif_completion {
309     struct list list_node;
310     struct ofoperation *op;
311 };
312
313 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
314  * coverage counters.
315  *
316  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
317  *
318  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
319  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
320  * now. */
321 enum revalidate_reason {
322     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
323     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
324     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
325     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
326     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
327 };
328 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
329 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
330 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
331 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
332 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
333
334 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
335  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
336  * would use facets. */
337 struct drop_key {
338     struct hmap_node hmap_node;
339     struct nlattr *key;
340     size_t key_len;
341 };
342
343 struct avg_subfacet_rates {
344     double add_rate;   /* Moving average of new flows created per minute. */
345     double del_rate;   /* Moving average of flows deleted per minute. */
346 };
347
348 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
349 struct dpif_backer {
350     char *type;
351     int refcount;
352     struct dpif *dpif;
353     struct timer next_expiration;
354     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
355
356     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
357
358     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
359     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
360     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
361
362     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
363     bool recv_set_enable; /* Enables or disables receiving packets. */
364
365     struct hmap subfacets;
366     struct governor *governor;
367
368     /* Subfacet statistics.
369      *
370      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
371      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
372      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
373      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
374      * performance in new situations.  */
375     long long int created;           /* Time when it is created. */
376     unsigned max_n_subfacet;         /* Maximum number of flows */
377     unsigned avg_n_subfacet;         /* Average number of flows. */
378     long long int avg_subfacet_life; /* Average life span of subfacets. */
379
380     /* The average number of subfacets... */
381     struct avg_subfacet_rates hourly;   /* ...over the last hour. */
382     struct avg_subfacet_rates daily;    /* ...over the last day. */
383     struct avg_subfacet_rates lifetime; /* ...over the switch lifetime. */
384     long long int last_minute;          /* Last time 'hourly' was updated. */
385
386     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
387     unsigned subfacet_add_count;
388     unsigned subfacet_del_count;
389
390     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
391     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
392     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
393 };
394
395 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
396 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
397
398 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
399 static struct ofport_dpif *
400 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, odp_port_t odp_port);
401 static void update_moving_averages(struct dpif_backer *backer);
402
403 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
404  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
405 static bool clogged;
406
407 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
408 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
409
410 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
411
412 /* Upcalls. */
413 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
414 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
415
416 /* Flow expiration. */
417 static int expire(struct dpif_backer *);
418
419 /* NetFlow. */
420 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
421
422 /* Utilities. */
423 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
424
425 /* Global variables. */
426 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
427
428 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
429 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
430 \f
431 /* Factory functions. */
432
433 static void
434 init(const struct shash *iface_hints)
435 {
436     struct shash_node *node;
437
438     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
439     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
440         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
441         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
442
443         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
444         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
445         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
446
447         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
448     }
449 }
450
451 static void
452 enumerate_types(struct sset *types)
453 {
454     dp_enumerate_types(types);
455 }
456
457 static int
458 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
459 {
460     struct ofproto_dpif *ofproto;
461
462     sset_clear(names);
463     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
464         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
465             continue;
466         }
467         sset_add(names, ofproto->up.name);
468     }
469
470     return 0;
471 }
472
473 static int
474 del(const char *type, const char *name)
475 {
476     struct dpif *dpif;
477     int error;
478
479     error = dpif_open(name, type, &dpif);
480     if (!error) {
481         error = dpif_delete(dpif);
482         dpif_close(dpif);
483     }
484     return error;
485 }
486 \f
487 static const char *
488 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
489 {
490     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
491 }
492
493 /* Type functions. */
494
495 static struct ofproto_dpif *
496 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
497 {
498     struct ofproto_dpif *ofproto;
499
500     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
501         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
502             return ofproto;
503         }
504     }
505
506     return NULL;
507 }
508
509 static int
510 type_run(const char *type)
511 {
512     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
513     struct dpif_backer *backer;
514     char *devname;
515     int error;
516
517     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
518     if (!backer) {
519         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
520          * created on demand. */
521         return 0;
522     }
523
524     dpif_run(backer->dpif);
525
526     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
527      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
528      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
529      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
530      * here instead. */
531     if (time_msec() > push_timer) {
532         push_timer = time_msec() + 2000;
533         push_all_stats();
534     }
535
536     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
537      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
538      * packets from the datapath. */
539     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
540         backer->recv_set_enable = true;
541
542         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
543         if (error) {
544             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
545             return error;
546         }
547         dpif_flow_flush(backer->dpif);
548         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
549     }
550
551     if (backer->need_revalidate
552         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
553         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
554         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
555         struct ofproto_dpif *ofproto;
556         struct simap_node *node;
557         struct simap tmp_backers;
558
559         /* Handle tunnel garbage collection. */
560         simap_init(&tmp_backers);
561         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
562
563         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
564             struct ofport_dpif *iter;
565
566             if (backer != ofproto->backer) {
567                 continue;
568             }
569
570             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
571                 char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
572                 const char *dp_port;
573
574                 if (!iter->tnl_port) {
575                     continue;
576                 }
577
578                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev,
579                                                      namebuf, sizeof namebuf);
580                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
581                 if (node) {
582                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
583                     simap_delete(&tmp_backers, node);
584                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
585                 } else {
586                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
587                     if (!node) {
588                         odp_port_t odp_port = ODPP_NONE;
589
590                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
591                                            &odp_port)) {
592                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port,
593                                       odp_to_u32(odp_port));
594                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
595                         }
596                     }
597                 }
598
599                 iter->odp_port = node ? u32_to_odp(node->data) : ODPP_NONE;
600                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
601                                          &iter->tnl_port)) {
602                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
603                 }
604             }
605         }
606
607         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
608             dpif_port_del(backer->dpif, u32_to_odp(node->data));
609         }
610         simap_destroy(&tmp_backers);
611
612         switch (backer->need_revalidate) {
613         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
614         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
615         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
616         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
617         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
618         }
619
620         if (backer->need_revalidate) {
621             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
622              * formerly dropped flows. */
623             drop_key_clear(backer);
624         }
625
626         /* Clear the revalidation flags. */
627         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
628         backer->need_revalidate = 0;
629
630         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
631             struct facet *facet, *next;
632             struct cls_cursor cursor;
633
634             if (ofproto->backer != backer) {
635                 continue;
636             }
637
638             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
639             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
640                 if (need_revalidate
641                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
642                     facet_revalidate(facet);
643                     run_fast_rl();
644                 }
645             }
646         }
647     }
648
649     if (!backer->recv_set_enable) {
650         /* Wake up before a max of 1000ms. */
651         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
652     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
653         int delay = expire(backer);
654         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
655     }
656
657     /* Check for port changes in the dpif. */
658     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
659         struct ofproto_dpif *ofproto;
660         struct dpif_port port;
661
662         /* Don't report on the datapath's device. */
663         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
664             goto next;
665         }
666
667         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
668                        &all_ofproto_dpifs) {
669             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
670                 goto next;
671             }
672         }
673
674         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
675         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
676             /* The port was removed.  If we know the datapath,
677              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
678              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
679              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
680              * everything will be reevaluated. */
681             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
682                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
683                 ofproto->port_poll_errno = 0;
684             }
685         } else if (!ofproto) {
686             /* The port was added, but we don't know with which
687              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
688             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
689         }
690         dpif_port_destroy(&port);
691
692     next:
693         free(devname);
694     }
695
696     if (error != EAGAIN) {
697         struct ofproto_dpif *ofproto;
698
699         /* There was some sort of error, so propagate it to all
700          * ofprotos that use this backer. */
701         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
702                        &all_ofproto_dpifs) {
703             if (ofproto->backer == backer) {
704                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
705                 ofproto->port_poll_errno = error;
706             }
707         }
708     }
709
710     if (backer->governor) {
711         size_t n_subfacets;
712
713         governor_run(backer->governor);
714
715         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
716          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
717          *
718          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
719          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
720         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
721         if (n_subfacets * 4 < flow_eviction_threshold
722             && governor_is_idle(backer->governor)) {
723             governor_destroy(backer->governor);
724             backer->governor = NULL;
725         }
726     }
727
728     return 0;
729 }
730
731 static int
732 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
733 {
734     unsigned int work;
735
736     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
737     if (!backer->recv_set_enable) {
738         return 0;
739     }
740
741     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
742      * or until we do a fixed total amount of work.
743      *
744      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
745      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
746      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
747      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
748      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
749      * presumably for real traffic as well. */
750     work = 0;
751     while (work < max_batch) {
752         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
753         if (retval <= 0) {
754             return -retval;
755         }
756         work += retval;
757     }
758
759     return 0;
760 }
761
762 static int
763 type_run_fast(const char *type)
764 {
765     struct dpif_backer *backer;
766
767     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
768     if (!backer) {
769         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
770          * created on demand. */
771         return 0;
772     }
773
774     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
775 }
776
777 static void
778 run_fast_rl(void)
779 {
780     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
781     static unsigned int backer_rl = 0;
782
783     if (time_msec() >= port_rl) {
784         struct ofproto_dpif *ofproto;
785         struct ofport_dpif *ofport;
786
787         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
788
789             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
790                 port_run_fast(ofport);
791             }
792         }
793         port_rl = time_msec() + 200;
794     }
795
796     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
797      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
798      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
799      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
800      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
801      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
802      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
803      * the best we can do. */
804     if (++backer_rl >= 10) {
805         struct shash_node *node;
806
807         backer_rl = 0;
808         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
809             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
810         }
811     }
812 }
813
814 static void
815 type_wait(const char *type)
816 {
817     struct dpif_backer *backer;
818
819     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
820     if (!backer) {
821         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
822          * created on demand. */
823         return;
824     }
825
826     if (backer->governor) {
827         governor_wait(backer->governor);
828     }
829
830     timer_wait(&backer->next_expiration);
831 }
832 \f
833 /* Basic life-cycle. */
834
835 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
836
837 static struct ofproto *
838 alloc(void)
839 {
840     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
841     return &ofproto->up;
842 }
843
844 static void
845 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
846 {
847     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
848     free(ofproto);
849 }
850
851 static void
852 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
853 {
854     struct shash_node *node;
855
856     ovs_assert(backer->refcount > 0);
857
858     if (--backer->refcount) {
859         return;
860     }
861
862     drop_key_clear(backer);
863     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
864
865     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
866     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
867     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
868     free(backer->type);
869     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
870     dpif_close(backer->dpif);
871
872     ovs_assert(hmap_is_empty(&backer->subfacets));
873     hmap_destroy(&backer->subfacets);
874     governor_destroy(backer->governor);
875
876     free(backer);
877 }
878
879 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
880 struct odp_garbage {
881     struct list list_node;
882     odp_port_t odp_port;
883 };
884
885 static int
886 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
887 {
888     struct dpif_backer *backer;
889     struct dpif_port_dump port_dump;
890     struct dpif_port port;
891     struct shash_node *node;
892     struct list garbage_list;
893     struct odp_garbage *garbage, *next;
894     struct sset names;
895     char *backer_name;
896     const char *name;
897     int error;
898
899     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
900     if (backer) {
901         backer->refcount++;
902         *backerp = backer;
903         return 0;
904     }
905
906     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
907
908     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
909      * userspace controlling the datapath. */
910     sset_init(&names);
911     dp_enumerate_names(type, &names);
912     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
913         struct dpif *old_dpif;
914
915         /* Don't remove our backer if it exists. */
916         if (!strcmp(name, backer_name)) {
917             continue;
918         }
919
920         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
921             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
922         } else {
923             dpif_delete(old_dpif);
924             dpif_close(old_dpif);
925         }
926     }
927     sset_destroy(&names);
928
929     backer = xmalloc(sizeof *backer);
930
931     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
932     free(backer_name);
933     if (error) {
934         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
935                  strerror(error));
936         free(backer);
937         return error;
938     }
939
940     backer->type = xstrdup(type);
941     backer->governor = NULL;
942     backer->refcount = 1;
943     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
944     hmap_init(&backer->drop_keys);
945     hmap_init(&backer->subfacets);
946     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
947     backer->need_revalidate = 0;
948     simap_init(&backer->tnl_backers);
949     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
950     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
951     *backerp = backer;
952
953     if (backer->recv_set_enable) {
954         dpif_flow_flush(backer->dpif);
955     }
956
957     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
958      * that we don't need anymore. */
959     list_init(&garbage_list);
960     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
961     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
962         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
963         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
964             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
965             garbage->odp_port = port.port_no;
966             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
967         }
968     }
969     dpif_port_dump_done(&port_dump);
970
971     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
972         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
973         list_remove(&garbage->list_node);
974         free(garbage);
975     }
976
977     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
978
979     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
980     if (error) {
981         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
982                  type, strerror(error));
983         close_dpif_backer(backer);
984         return error;
985     }
986
987     backer->max_n_subfacet = 0;
988     backer->created = time_msec();
989     backer->last_minute = backer->created;
990     memset(&backer->hourly, 0, sizeof backer->hourly);
991     memset(&backer->daily, 0, sizeof backer->daily);
992     memset(&backer->lifetime, 0, sizeof backer->lifetime);
993     backer->subfacet_add_count = 0;
994     backer->subfacet_del_count = 0;
995     backer->total_subfacet_add_count = 0;
996     backer->total_subfacet_del_count = 0;
997     backer->avg_n_subfacet = 0;
998     backer->avg_subfacet_life = 0;
999
1000     return error;
1001 }
1002
1003 static int
1004 construct(struct ofproto *ofproto_)
1005 {
1006     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1007     struct shash_node *node, *next;
1008     odp_port_t max_ports;
1009     int error;
1010     int i;
1011
1012     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1013     if (error) {
1014         return error;
1015     }
1016
1017     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1018     ofproto_init_max_ports(ofproto_, u16_to_ofp(MIN(odp_to_u32(max_ports),
1019                                                     ofp_to_u16(OFPP_MAX))));
1020
1021     ofproto->netflow = NULL;
1022     ofproto->sflow = NULL;
1023     ofproto->ipfix = NULL;
1024     ofproto->stp = NULL;
1025     hmap_init(&ofproto->bundles);
1026     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1027     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1028         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1029     }
1030     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1031
1032     classifier_init(&ofproto->facets);
1033     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1034
1035     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1036         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1037
1038         table->catchall_table = NULL;
1039         table->other_table = NULL;
1040         table->basis = random_uint32();
1041     }
1042
1043     list_init(&ofproto->completions);
1044
1045     ofproto_dpif_unixctl_init();
1046
1047     ofproto->has_mirrors = false;
1048     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1049     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1050
1051     sset_init(&ofproto->ports);
1052     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1053     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1054     ofproto->port_poll_errno = 0;
1055
1056     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1057         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1058
1059         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1060             /* Check if the datapath already has this port. */
1061             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1062                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1063             }
1064
1065             free(iface_hint->br_name);
1066             free(iface_hint->br_type);
1067             free(iface_hint);
1068             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1069         }
1070     }
1071
1072     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1073                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1074     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1075
1076     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1077     error = add_internal_flows(ofproto);
1078     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1079
1080     ofproto->n_hit = 0;
1081     ofproto->n_missed = 0;
1082
1083     return error;
1084 }
1085
1086 static int
1087 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1088                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1089 {
1090     struct ofputil_flow_mod fm;
1091     int error;
1092
1093     match_init_catchall(&fm.match);
1094     fm.priority = 0;
1095     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1096     fm.new_cookie = htonll(0);
1097     fm.cookie = htonll(0);
1098     fm.cookie_mask = htonll(0);
1099     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1100     fm.command = OFPFC_ADD;
1101     fm.idle_timeout = 0;
1102     fm.hard_timeout = 0;
1103     fm.buffer_id = 0;
1104     fm.out_port = 0;
1105     fm.flags = 0;
1106     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1107     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1108
1109     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1110     if (error) {
1111         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1112                     id, ofperr_to_string(error));
1113         return error;
1114     }
1115
1116     *rulep = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, &fm.match.flow, NULL,
1117                                        TBL_INTERNAL);
1118     ovs_assert(*rulep != NULL);
1119
1120     return 0;
1121 }
1122
1123 static int
1124 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1125 {
1126     struct ofpact_controller *controller;
1127     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1128     struct ofpbuf ofpacts;
1129     int error;
1130     int id;
1131
1132     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1133     id = 1;
1134
1135     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1136     controller->max_len = UINT16_MAX;
1137     controller->controller_id = 0;
1138     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1139     ofpact_pad(&ofpacts);
1140
1141     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1142     if (error) {
1143         return error;
1144     }
1145
1146     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1147     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1148                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1149     if (error) {
1150         return error;
1151     }
1152
1153     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1154                               &ofproto->drop_frags_rule);
1155     return error;
1156 }
1157
1158 static void
1159 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1160 {
1161     struct dpif_completion *c, *next;
1162
1163     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1164         ofoperation_complete(c->op, 0);
1165         list_remove(&c->list_node);
1166         free(c);
1167     }
1168 }
1169
1170 static void
1171 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1172 {
1173     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1174     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1175     struct oftable *table;
1176     int i;
1177
1178     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1179     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1180     complete_operations(ofproto);
1181
1182     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1183         struct cls_cursor cursor;
1184
1185         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1186         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1187             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1188         }
1189     }
1190
1191     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1192         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1193     }
1194
1195     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1196     dpif_sflow_unref(ofproto->sflow);
1197     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1198     mac_learning_unref(ofproto->ml);
1199
1200     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1201
1202     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1203     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1204
1205     sset_destroy(&ofproto->ports);
1206     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1207     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1208
1209     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1210 }
1211
1212 static int
1213 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1214 {
1215     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1216     struct ofport_dpif *ofport;
1217
1218     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1219      * waiting for flow restore to complete. */
1220     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1221         return 0;
1222     }
1223
1224     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1225         port_run_fast(ofport);
1226     }
1227
1228     return 0;
1229 }
1230
1231 static int
1232 run(struct ofproto *ofproto_)
1233 {
1234     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1235     struct ofport_dpif *ofport;
1236     struct ofbundle *bundle;
1237     int error;
1238
1239     if (!clogged) {
1240         complete_operations(ofproto);
1241     }
1242
1243     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1244      * waiting for flow restore to complete. */
1245     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1246         return 0;
1247     }
1248
1249     error = run_fast(ofproto_);
1250     if (error) {
1251         return error;
1252     }
1253
1254     if (ofproto->netflow) {
1255         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1256             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1257         }
1258     }
1259     if (ofproto->sflow) {
1260         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1261     }
1262
1263     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1264         port_run(ofport);
1265     }
1266     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1267         bundle_run(bundle);
1268     }
1269
1270     stp_run(ofproto);
1271     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1272
1273     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1274     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1275         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1276         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1277         struct cls_table *table;
1278         struct cls_rule *cr;
1279         struct facet *facet;
1280
1281         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1282
1283         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1284                              struct cls_table, hmap_node);
1285         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1286                           hmap_node);
1287         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1288
1289         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1290                                 facet->xout.tags)) {
1291             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1292                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1293             }
1294         }
1295     }
1296
1297     return 0;
1298 }
1299
1300 static void
1301 wait(struct ofproto *ofproto_)
1302 {
1303     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1304     struct ofport_dpif *ofport;
1305     struct ofbundle *bundle;
1306
1307     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1308         poll_immediate_wake();
1309     }
1310
1311     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1312         return;
1313     }
1314
1315     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1316     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1317     if (ofproto->sflow) {
1318         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1319     }
1320     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1321         poll_immediate_wake();
1322     }
1323     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1324         port_wait(ofport);
1325     }
1326     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1327         bundle_wait(bundle);
1328     }
1329     if (ofproto->netflow) {
1330         netflow_wait(ofproto->netflow);
1331     }
1332     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1333     stp_wait(ofproto);
1334     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1335         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1336         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1337         poll_immediate_wake();
1338     }
1339 }
1340
1341 static void
1342 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1343 {
1344     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1345     struct cls_cursor cursor;
1346     size_t n_subfacets = 0;
1347     struct facet *facet;
1348
1349     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1350
1351     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1352     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
1353         n_subfacets += list_size(&facet->subfacets);
1354     }
1355     simap_increase(usage, "subfacets", n_subfacets);
1356 }
1357
1358 static void
1359 flush(struct ofproto *ofproto_)
1360 {
1361     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1362     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1363     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1364     int n_batch;
1365
1366     n_batch = 0;
1367     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1368                         &ofproto->backer->subfacets) {
1369         if (ofproto_dpif_cast(subfacet->facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
1370             continue;
1371         }
1372
1373         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1374             batch[n_batch++] = subfacet;
1375             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1376                 subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1377                 n_batch = 0;
1378             }
1379         } else {
1380             subfacet_destroy(subfacet);
1381         }
1382     }
1383
1384     if (n_batch > 0) {
1385         subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1386     }
1387 }
1388
1389 static void
1390 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1391              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1392 {
1393     *arp_match_ip = true;
1394     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1395                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1396                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1397                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1398                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1399                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1400                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1401                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1402                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1403                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1404                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1405                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1406 }
1407
1408 static void
1409 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1410 {
1411     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1412     struct dpif_dp_stats s;
1413     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1414     uint64_t n_lookup;
1415
1416     strcpy(ots->name, "classifier");
1417
1418     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1419     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1420     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1421     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1422
1423     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1424     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1425     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1426 }
1427
1428 static struct ofport *
1429 port_alloc(void)
1430 {
1431     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1432     return &port->up;
1433 }
1434
1435 static void
1436 port_dealloc(struct ofport *port_)
1437 {
1438     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1439     free(port);
1440 }
1441
1442 static int
1443 port_construct(struct ofport *port_)
1444 {
1445     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1446     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1447     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1448     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1449     struct dpif_port dpif_port;
1450     int error;
1451
1452     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1453     port->bundle = NULL;
1454     port->cfm = NULL;
1455     port->bfd = NULL;
1456     port->tag = tag_create_random();
1457     port->may_enable = true;
1458     port->stp_port = NULL;
1459     port->stp_state = STP_DISABLED;
1460     port->tnl_port = NULL;
1461     port->peer = NULL;
1462     hmap_init(&port->priorities);
1463     port->realdev_ofp_port = 0;
1464     port->vlandev_vid = 0;
1465     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1466
1467     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1468         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1469          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1470          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1471          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1472          * candidate for counter polling. */
1473         port->odp_port = ODPP_NONE;
1474         ofport_update_peer(port);
1475         return 0;
1476     }
1477
1478     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1479                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf,
1480                                                                sizeof namebuf),
1481                                     &dpif_port);
1482     if (error) {
1483         return error;
1484     }
1485
1486     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1487
1488     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1489         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1490     } else {
1491         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1492          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1493         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1494             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1495                      dpif_port.name);
1496             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1497             return EBUSY;
1498         }
1499
1500         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1501                     hash_odp_port(port->odp_port));
1502     }
1503     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1504
1505     if (ofproto->sflow) {
1506         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1507     }
1508
1509     return 0;
1510 }
1511
1512 static void
1513 port_destruct(struct ofport *port_)
1514 {
1515     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1516     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1517     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1518     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1519     const char *dp_port_name;
1520
1521     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1522
1523     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev, namebuf,
1524                                               sizeof namebuf);
1525     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1526         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1527          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1528          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1529          * destruction. */
1530         if (!port->tnl_port) {
1531             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1532         }
1533     }
1534
1535     if (port->peer) {
1536         port->peer->peer = NULL;
1537         port->peer = NULL;
1538     }
1539
1540     if (port->odp_port != ODPP_NONE && !port->tnl_port) {
1541         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1542     }
1543
1544     tnl_port_del(port->tnl_port);
1545     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1546     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1547     bundle_remove(port_);
1548     set_cfm(port_, NULL);
1549     set_bfd(port_, NULL);
1550     if (ofproto->sflow) {
1551         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1552     }
1553
1554     ofport_clear_priorities(port);
1555     hmap_destroy(&port->priorities);
1556 }
1557
1558 static void
1559 port_modified(struct ofport *port_)
1560 {
1561     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1562
1563     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1564         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1565     }
1566
1567     if (port->cfm) {
1568         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1569     }
1570
1571     if (port->tnl_port && tnl_port_reconfigure(&port->up, port->odp_port,
1572                                                &port->tnl_port)) {
1573         ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer->need_revalidate =
1574             REV_RECONFIGURE;
1575     }
1576
1577     ofport_update_peer(port);
1578 }
1579
1580 static void
1581 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1582 {
1583     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1584     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1585     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1586
1587     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1588                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1589                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1590         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1591
1592         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1593             bundle_update(port->bundle);
1594         }
1595     }
1596 }
1597
1598 static int
1599 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1600           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1601 {
1602     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1603     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1604
1605     if (sflow_options) {
1606         if (!ds) {
1607             struct ofport_dpif *ofport;
1608
1609             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1610             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1611                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1612             }
1613             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1614         }
1615         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1616     } else {
1617         if (ds) {
1618             dpif_sflow_unref(ds);
1619             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1620             ofproto->sflow = NULL;
1621         }
1622     }
1623     return 0;
1624 }
1625
1626 static int
1627 set_ipfix(
1628     struct ofproto *ofproto_,
1629     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
1630     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
1631     size_t n_flow_exporters_options)
1632 {
1633     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1634     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
1635
1636     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
1637         if (!di) {
1638             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
1639         }
1640         dpif_ipfix_set_options(
1641             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
1642             n_flow_exporters_options);
1643     } else {
1644         if (di) {
1645             dpif_ipfix_unref(di);
1646             ofproto->ipfix = NULL;
1647         }
1648     }
1649     return 0;
1650 }
1651
1652 static int
1653 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1654 {
1655     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1656     int error;
1657
1658     if (!s) {
1659         error = 0;
1660     } else {
1661         if (!ofport->cfm) {
1662             struct ofproto_dpif *ofproto;
1663
1664             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1665             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1666             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
1667         }
1668
1669         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1670             return 0;
1671         }
1672
1673         error = EINVAL;
1674     }
1675     cfm_unref(ofport->cfm);
1676     ofport->cfm = NULL;
1677     return error;
1678 }
1679
1680 static bool
1681 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
1682                struct ofproto_cfm_status *status)
1683 {
1684     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1685
1686     if (ofport->cfm) {
1687         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
1688         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
1689         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
1690         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
1691         return true;
1692     } else {
1693         return false;
1694     }
1695 }
1696
1697 static int
1698 set_bfd(struct ofport *ofport_, const struct smap *cfg)
1699 {
1700     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
1701     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1702     struct bfd *old;
1703
1704     old = ofport->bfd;
1705     ofport->bfd = bfd_configure(old, netdev_get_name(ofport->up.netdev), cfg);
1706     if (ofport->bfd != old) {
1707         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1708     }
1709
1710     return 0;
1711 }
1712
1713 static int
1714 get_bfd_status(struct ofport *ofport_, struct smap *smap)
1715 {
1716     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1717
1718     if (ofport->bfd) {
1719         bfd_get_status(ofport->bfd, smap);
1720         return 0;
1721     } else {
1722         return ENOENT;
1723     }
1724 }
1725 \f
1726 /* Spanning Tree. */
1727
1728 static void
1729 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1730 {
1731     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1732     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1733     struct ofport_dpif *ofport;
1734
1735     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1736     if (!ofport) {
1737         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1738                      ofproto->up.name, port_num);
1739     } else {
1740         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1741
1742         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1743         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1744             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1745                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1746         } else {
1747             send_packet(ofport, pkt);
1748         }
1749     }
1750     ofpbuf_delete(pkt);
1751 }
1752
1753 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1754 static int
1755 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1756 {
1757     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1758
1759     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1760     if (!s != !ofproto->stp) {
1761         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1762     }
1763
1764     if (s) {
1765         if (!ofproto->stp) {
1766             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1767                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1768             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1769         }
1770
1771         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1772         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1773         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1774         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1775         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1776     }  else {
1777         struct ofport *ofport;
1778
1779         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1780             set_stp_port(ofport, NULL);
1781         }
1782
1783         stp_destroy(ofproto->stp);
1784         ofproto->stp = NULL;
1785     }
1786
1787     return 0;
1788 }
1789
1790 static int
1791 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1792 {
1793     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1794
1795     if (ofproto->stp) {
1796         s->enabled = true;
1797         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1798         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1799         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1800     } else {
1801         s->enabled = false;
1802     }
1803
1804     return 0;
1805 }
1806
1807 static void
1808 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1809 {
1810     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1811     enum stp_state state;
1812
1813     /* Figure out new state. */
1814     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1815                              : STP_DISABLED;
1816
1817     /* Update state. */
1818     if (ofport->stp_state != state) {
1819         enum ofputil_port_state of_state;
1820         bool fwd_change;
1821
1822         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1823                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1824                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1825                     stp_state_name(state));
1826         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1827                 != stp_learn_in_state(state)) {
1828             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1829             mac_learning_flush(ofproto->ml,
1830                                &ofproto->backer->revalidate_set);
1831         }
1832         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1833                         != stp_forward_in_state(state);
1834
1835         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
1836         ofport->stp_state = state;
1837         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1838
1839         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1840             bundle_update(ofport->bundle);
1841         }
1842
1843         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1844         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
1845         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
1846                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
1847                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
1848                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
1849                      : 0);
1850         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1851     }
1852 }
1853
1854 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1855  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1856  * there are no duplicates. */
1857 static int
1858 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1859              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1860 {
1861     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1862     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1863     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1864
1865     if (!s || !s->enable) {
1866         if (sp) {
1867             ofport->stp_port = NULL;
1868             stp_port_disable(sp);
1869             update_stp_port_state(ofport);
1870         }
1871         return 0;
1872     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1873             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1874         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1875          * already in use by another port. */
1876         stp_port_disable(sp);
1877     }
1878
1879     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1880     stp_port_enable(sp);
1881
1882     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1883     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1884     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1885
1886     update_stp_port_state(ofport);
1887
1888     return 0;
1889 }
1890
1891 static int
1892 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1893                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1894 {
1895     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1896     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1897     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1898
1899     if (!ofproto->stp || !sp) {
1900         s->enabled = false;
1901         return 0;
1902     }
1903
1904     s->enabled = true;
1905     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1906     s->state = stp_port_get_state(sp);
1907     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1908     s->role = stp_port_get_role(sp);
1909     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1910
1911     return 0;
1912 }
1913
1914 static void
1915 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1916 {
1917     if (ofproto->stp) {
1918         long long int now = time_msec();
1919         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1920         struct stp_port *sp;
1921
1922         if (elapsed > 0) {
1923             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1924             ofproto->stp_last_tick = now;
1925         }
1926         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1927             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1928
1929             if (ofport) {
1930                 update_stp_port_state(ofport);
1931             }
1932         }
1933
1934         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1935             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1936         }
1937     }
1938 }
1939
1940 static void
1941 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1942 {
1943     if (ofproto->stp) {
1944         poll_timer_wait(1000);
1945     }
1946 }
1947
1948 /* Returns true if STP should process 'flow'.  Sets fields in 'wc' that
1949  * were used to make the determination.*/
1950 bool
1951 stp_should_process_flow(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1952 {
1953     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1954     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1955 }
1956
1957 void
1958 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1959                    const struct ofpbuf *packet)
1960 {
1961     struct ofpbuf payload = *packet;
1962     struct eth_header *eth = payload.data;
1963     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1964
1965     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1966      * STP enabled. */
1967     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1968         return;
1969     }
1970
1971     /* Trim off padding on payload. */
1972     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1973         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1974     }
1975
1976     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1977         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1978     }
1979 }
1980 \f
1981 int
1982 ofproto_dpif_queue_to_priority(const struct ofproto_dpif *ofproto,
1983                                uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1984 {
1985     return dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, queue_id, priority);
1986 }
1987
1988 static struct priority_to_dscp *
1989 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1990 {
1991     struct priority_to_dscp *pdscp;
1992     uint32_t hash;
1993
1994     hash = hash_int(priority, 0);
1995     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1996         if (pdscp->priority == priority) {
1997             return pdscp;
1998         }
1999     }
2000     return NULL;
2001 }
2002
2003 bool
2004 ofproto_dpif_dscp_from_priority(const struct ofport_dpif *ofport,
2005                                 uint32_t priority, uint8_t *dscp)
2006 {
2007     struct priority_to_dscp *pdscp = get_priority(ofport, priority);
2008     *dscp = pdscp ? pdscp->dscp : 0;
2009     return pdscp != NULL;
2010 }
2011
2012 static void
2013 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2014 {
2015     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2016
2017     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2018         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2019         free(pdscp);
2020     }
2021 }
2022
2023 static int
2024 set_queues(struct ofport *ofport_,
2025            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2026            size_t n_qdscp)
2027 {
2028     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2029     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2030     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2031     size_t i;
2032
2033     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2034         struct priority_to_dscp *pdscp;
2035         uint32_t priority;
2036         uint8_t dscp;
2037
2038         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2039         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2040                                    &priority)) {
2041             continue;
2042         }
2043
2044         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2045         if (pdscp) {
2046             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2047         } else {
2048             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2049             pdscp->priority = priority;
2050             pdscp->dscp = dscp;
2051             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2052         }
2053
2054         if (pdscp->dscp != dscp) {
2055             pdscp->dscp = dscp;
2056             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2057         }
2058
2059         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2060     }
2061
2062     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2063         ofport_clear_priorities(ofport);
2064         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2065     }
2066
2067     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2068     hmap_destroy(&new);
2069
2070     return 0;
2071 }
2072 \f
2073 /* Bundles. */
2074
2075 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2076  * ofproto to revalidate every flow.
2077  *
2078  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2079  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2080  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2081  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2082  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2083  * with the host from which it migrated. */
2084 static void
2085 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2086 {
2087     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2088     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2089     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2090
2091     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2092     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2093         if (mac->port.p == bundle) {
2094             if (all_ofprotos) {
2095                 struct ofproto_dpif *o;
2096
2097                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2098                     if (o != ofproto) {
2099                         struct mac_entry *e;
2100
2101                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2102                                                 NULL);
2103                         if (e) {
2104                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2105                         }
2106                     }
2107                 }
2108             }
2109
2110             mac_learning_expire(ml, mac);
2111         }
2112     }
2113 }
2114
2115 static struct ofbundle *
2116 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2117 {
2118     struct ofbundle *bundle;
2119
2120     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2121                              &ofproto->bundles) {
2122         if (bundle->aux == aux) {
2123             return bundle;
2124         }
2125     }
2126     return NULL;
2127 }
2128
2129 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2130  * ones that are found to 'bundles'. */
2131 static void
2132 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2133                        void **auxes, size_t n_auxes,
2134                        struct hmapx *bundles)
2135 {
2136     size_t i;
2137
2138     hmapx_init(bundles);
2139     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2140         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2141         if (bundle) {
2142             hmapx_add(bundles, bundle);
2143         }
2144     }
2145 }
2146
2147 static void
2148 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2149 {
2150     struct ofport_dpif *port;
2151
2152     bundle->floodable = true;
2153     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2154         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2155             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2156             bundle->floodable = false;
2157             break;
2158         }
2159     }
2160 }
2161
2162 static void
2163 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2164 {
2165     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2166
2167     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2168
2169     list_remove(&port->bundle_node);
2170     port->bundle = NULL;
2171
2172     if (bundle->lacp) {
2173         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2174     }
2175     if (bundle->bond) {
2176         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2177     }
2178
2179     bundle_update(bundle);
2180 }
2181
2182 static bool
2183 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, ofp_port_t ofp_port,
2184                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2185 {
2186     struct ofport_dpif *port;
2187
2188     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2189     if (!port) {
2190         return false;
2191     }
2192
2193     if (port->bundle != bundle) {
2194         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2195         if (port->bundle) {
2196             bundle_del_port(port);
2197         }
2198
2199         port->bundle = bundle;
2200         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2201         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2202             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2203             bundle->floodable = false;
2204         }
2205     }
2206     if (lacp) {
2207         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2208         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2209     }
2210
2211     return true;
2212 }
2213
2214 static void
2215 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2216 {
2217     struct ofproto_dpif *ofproto;
2218     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2219     int i;
2220
2221     if (!bundle) {
2222         return;
2223     }
2224
2225     ofproto = bundle->ofproto;
2226     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2227         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2228         if (m) {
2229             if (m->out == bundle) {
2230                 mirror_destroy(m);
2231             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2232                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2233                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2234             }
2235         }
2236     }
2237
2238     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2239         bundle_del_port(port);
2240     }
2241
2242     bundle_flush_macs(bundle, true);
2243     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2244     free(bundle->name);
2245     free(bundle->trunks);
2246     lacp_unref(bundle->lacp);
2247     bond_unref(bundle->bond);
2248     free(bundle);
2249 }
2250
2251 static int
2252 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2253            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2254 {
2255     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2256     bool need_flush = false;
2257     struct ofport_dpif *port;
2258     struct ofbundle *bundle;
2259     unsigned long *trunks;
2260     int vlan;
2261     size_t i;
2262     bool ok;
2263
2264     if (!s) {
2265         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2266         return 0;
2267     }
2268
2269     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2270     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2271
2272     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2273     if (!bundle) {
2274         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2275
2276         bundle->ofproto = ofproto;
2277         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2278                     hash_pointer(aux, 0));
2279         bundle->aux = aux;
2280         bundle->name = NULL;
2281
2282         list_init(&bundle->ports);
2283         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2284         bundle->vlan = -1;
2285         bundle->trunks = NULL;
2286         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2287         bundle->lacp = NULL;
2288         bundle->bond = NULL;
2289
2290         bundle->floodable = true;
2291
2292         bundle->src_mirrors = 0;
2293         bundle->dst_mirrors = 0;
2294         bundle->mirror_out = 0;
2295     }
2296
2297     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2298         free(bundle->name);
2299         bundle->name = xstrdup(s->name);
2300     }
2301
2302     /* LACP. */
2303     if (s->lacp) {
2304         if (!bundle->lacp) {
2305             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2306             bundle->lacp = lacp_create();
2307         }
2308         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2309     } else {
2310         lacp_unref(bundle->lacp);
2311         bundle->lacp = NULL;
2312     }
2313
2314     /* Update set of ports. */
2315     ok = true;
2316     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2317         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2318                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2319             ok = false;
2320         }
2321     }
2322     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2323         struct ofport_dpif *next_port;
2324
2325         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2326             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2327                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2328                     goto found;
2329                 }
2330             }
2331
2332             bundle_del_port(port);
2333         found: ;
2334         }
2335     }
2336     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2337
2338     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2339         bundle_destroy(bundle);
2340         return EINVAL;
2341     }
2342
2343     /* Set VLAN tagging mode */
2344     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2345         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2346         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2347         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2348         need_flush = true;
2349     }
2350
2351     /* Set VLAN tag. */
2352     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2353             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2354             : 0);
2355     if (vlan != bundle->vlan) {
2356         bundle->vlan = vlan;
2357         need_flush = true;
2358     }
2359
2360     /* Get trunked VLANs. */
2361     switch (s->vlan_mode) {
2362     case PORT_VLAN_ACCESS:
2363         trunks = NULL;
2364         break;
2365
2366     case PORT_VLAN_TRUNK:
2367         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2368         break;
2369
2370     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2371     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2372         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2373                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2374                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2375             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2376             if (s->trunks) {
2377                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2378             } else {
2379                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2380             }
2381             bitmap_set1(trunks, vlan);
2382             bitmap_set0(trunks, 0);
2383         } else {
2384             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2385         }
2386         break;
2387
2388     default:
2389         NOT_REACHED();
2390     }
2391     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2392         free(bundle->trunks);
2393         if (trunks == s->trunks) {
2394             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2395         } else {
2396             bundle->trunks = trunks;
2397             trunks = NULL;
2398         }
2399         need_flush = true;
2400     }
2401     if (trunks != s->trunks) {
2402         free(trunks);
2403     }
2404
2405     /* Bonding. */
2406     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2407         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2408         if (bundle->bond) {
2409             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2410                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2411             }
2412         } else {
2413             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2414             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2415         }
2416
2417         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2418             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2419         }
2420     } else {
2421         bond_unref(bundle->bond);
2422         bundle->bond = NULL;
2423     }
2424
2425     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2426      * everything on this port and force flow revalidation. */
2427     if (need_flush) {
2428         bundle_flush_macs(bundle, false);
2429     }
2430
2431     return 0;
2432 }
2433
2434 static void
2435 bundle_remove(struct ofport *port_)
2436 {
2437     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2438     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2439
2440     if (bundle) {
2441         bundle_del_port(port);
2442         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2443             bundle_destroy(bundle);
2444         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2445             bond_unref(bundle->bond);
2446             bundle->bond = NULL;
2447         }
2448     }
2449 }
2450
2451 static void
2452 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2453 {
2454     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2455     struct ofport_dpif *port = port_;
2456     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2457     int error;
2458
2459     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2460     if (!error) {
2461         struct ofpbuf packet;
2462         void *packet_pdu;
2463
2464         ofpbuf_init(&packet, 0);
2465         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2466                                  pdu_size);
2467         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2468
2469         send_packet(port, &packet);
2470         ofpbuf_uninit(&packet);
2471     } else {
2472         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2473                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2474                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2475     }
2476 }
2477
2478 static void
2479 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2480 {
2481     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2482     int error, n_packets, n_errors;
2483     struct mac_entry *e;
2484
2485     error = n_packets = n_errors = 0;
2486     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2487         if (e->port.p != bundle) {
2488             struct ofpbuf *learning_packet;
2489             struct ofport_dpif *port;
2490             void *port_void;
2491             int ret;
2492
2493             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2494              * struct ofport_dpif more effective. */
2495             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2496                                                            e->mac, e->vlan,
2497                                                            &port_void);
2498             port = port_void;
2499             ret = send_packet(port, learning_packet);
2500             ofpbuf_delete(learning_packet);
2501             if (ret) {
2502                 error = ret;
2503                 n_errors++;
2504             }
2505             n_packets++;
2506         }
2507     }
2508
2509     if (n_errors) {
2510         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2511         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2512                      "packets, last error was: %s",
2513                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2514     } else {
2515         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2516                  bundle->name, n_packets);
2517     }
2518 }
2519
2520 static void
2521 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2522 {
2523     if (bundle->lacp) {
2524         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2525     }
2526     if (bundle->bond) {
2527         struct ofport_dpif *port;
2528
2529         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2530             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2531         }
2532
2533         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2534                  lacp_status(bundle->lacp));
2535         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2536             bundle_send_learning_packets(bundle);
2537         }
2538     }
2539 }
2540
2541 static void
2542 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2543 {
2544     if (bundle->lacp) {
2545         lacp_wait(bundle->lacp);
2546     }
2547     if (bundle->bond) {
2548         bond_wait(bundle->bond);
2549     }
2550 }
2551 \f
2552 /* Mirrors. */
2553
2554 static int
2555 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2556 {
2557     int idx;
2558
2559     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2560         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2561             return idx;
2562         }
2563     }
2564     return -1;
2565 }
2566
2567 static struct ofmirror *
2568 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2569 {
2570     int i;
2571
2572     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2573         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2574         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2575             return mirror;
2576         }
2577     }
2578
2579     return NULL;
2580 }
2581
2582 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2583 static void
2584 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2585 {
2586     int i;
2587
2588     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2589         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2590
2591         if (m) {
2592             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2593         }
2594     }
2595
2596     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2597         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2598         int j;
2599
2600         if (!m1) {
2601             continue;
2602         }
2603
2604         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2605             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2606
2607             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2608                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2609                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2610             }
2611         }
2612     }
2613 }
2614
2615 static int
2616 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2617            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2618 {
2619     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2620     mirror_mask_t mirror_bit;
2621     struct ofbundle *bundle;
2622     struct ofmirror *mirror;
2623     struct ofbundle *out;
2624     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2625     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2626     int out_vlan;
2627
2628     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2629     if (!s) {
2630         mirror_destroy(mirror);
2631         return 0;
2632     }
2633     if (!mirror) {
2634         int idx;
2635
2636         idx = mirror_scan(ofproto);
2637         if (idx < 0) {
2638             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2639                       "cannot create %s",
2640                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2641             return EFBIG;
2642         }
2643
2644         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2645         mirror->ofproto = ofproto;
2646         mirror->idx = idx;
2647         mirror->aux = aux;
2648         mirror->out_vlan = -1;
2649         mirror->name = NULL;
2650     }
2651
2652     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2653         free(mirror->name);
2654         mirror->name = xstrdup(s->name);
2655     }
2656
2657     /* Get the new configuration. */
2658     if (s->out_bundle) {
2659         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2660         if (!out) {
2661             mirror_destroy(mirror);
2662             return EINVAL;
2663         }
2664         out_vlan = -1;
2665     } else {
2666         out = NULL;
2667         out_vlan = s->out_vlan;
2668     }
2669     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2670     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2671
2672     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2673     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2674         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2675         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2676         && mirror->out == out
2677         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2678     {
2679         hmapx_destroy(&srcs);
2680         hmapx_destroy(&dsts);
2681         return 0;
2682     }
2683
2684     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2685     hmapx_destroy(&srcs);
2686
2687     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2688     hmapx_destroy(&dsts);
2689
2690     free(mirror->vlans);
2691     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2692
2693     mirror->out = out;
2694     mirror->out_vlan = out_vlan;
2695
2696     /* Update bundles. */
2697     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2698     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2699         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2700             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2701         } else {
2702             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2703         }
2704
2705         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2706             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2707         } else {
2708             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2709         }
2710
2711         if (mirror->out == bundle) {
2712             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2713         } else {
2714             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2715         }
2716     }
2717
2718     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2719     ofproto->has_mirrors = true;
2720     mac_learning_flush(ofproto->ml,
2721                        &ofproto->backer->revalidate_set);
2722     mirror_update_dups(ofproto);
2723
2724     return 0;
2725 }
2726
2727 static void
2728 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2729 {
2730     struct ofproto_dpif *ofproto;
2731     mirror_mask_t mirror_bit;
2732     struct ofbundle *bundle;
2733     int i;
2734
2735     if (!mirror) {
2736         return;
2737     }
2738
2739     ofproto = mirror->ofproto;
2740     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2741     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2742
2743     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2744     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2745         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2746         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2747         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2748     }
2749
2750     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2751     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2752     free(mirror->vlans);
2753
2754     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2755     free(mirror->name);
2756     free(mirror);
2757
2758     mirror_update_dups(ofproto);
2759
2760     ofproto->has_mirrors = false;
2761     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2762         if (ofproto->mirrors[i]) {
2763             ofproto->has_mirrors = true;
2764             break;
2765         }
2766     }
2767 }
2768
2769 static int
2770 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2771                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2772 {
2773     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2774     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2775
2776     if (!mirror) {
2777         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2778         return 0;
2779     }
2780
2781     push_all_stats();
2782
2783     *packets = mirror->packet_count;
2784     *bytes = mirror->byte_count;
2785
2786     return 0;
2787 }
2788
2789 static int
2790 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2791 {
2792     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2793     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2794         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2795     }
2796     return 0;
2797 }
2798
2799 static bool
2800 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2801 {
2802     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2803     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2804     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2805 }
2806
2807 static void
2808 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2809 {
2810     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2811     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2812 }
2813
2814 static void
2815 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
2816                      size_t max_entries)
2817 {
2818     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2819     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2820     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
2821 }
2822 \f
2823 /* Ports. */
2824
2825 struct ofport_dpif *
2826 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t ofp_port)
2827 {
2828     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2829     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2830 }
2831
2832 struct ofport_dpif *
2833 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, odp_port_t odp_port)
2834 {
2835     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
2836     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
2837 }
2838
2839 static void
2840 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
2841                             struct ofproto_port *ofproto_port,
2842                             struct dpif_port *dpif_port)
2843 {
2844     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2845     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2846     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
2847 }
2848
2849 static void
2850 ofport_update_peer(struct ofport_dpif *ofport)
2851 {
2852     const struct ofproto_dpif *ofproto;
2853     struct dpif_backer *backer;
2854     const char *peer_name;
2855
2856     if (!netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
2857         return;
2858     }
2859
2860     backer = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer;
2861     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2862
2863     if (ofport->peer) {
2864         ofport->peer->peer = NULL;
2865         ofport->peer = NULL;
2866     }
2867
2868     peer_name = netdev_vport_patch_peer(ofport->up.netdev);
2869     if (!peer_name) {
2870         return;
2871     }
2872
2873     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2874         struct ofport *peer_ofport;
2875         struct ofport_dpif *peer;
2876         const char *peer_peer;
2877
2878         if (ofproto->backer != backer) {
2879             continue;
2880         }
2881
2882         peer_ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer_name);
2883         if (!peer_ofport) {
2884             continue;
2885         }
2886
2887         peer = ofport_dpif_cast(peer_ofport);
2888         peer_peer = netdev_vport_patch_peer(peer->up.netdev);
2889         if (peer_peer && !strcmp(netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2890                                  peer_peer)) {
2891             ofport->peer = peer;
2892             ofport->peer->peer = ofport;
2893         }
2894
2895         return;
2896     }
2897 }
2898
2899 static void
2900 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
2901 {
2902     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2903         struct ofpbuf packet;
2904
2905         ofpbuf_init(&packet, 0);
2906         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2907         send_packet(ofport, &packet);
2908         ofpbuf_uninit(&packet);
2909     }
2910
2911     if (ofport->bfd && bfd_should_send_packet(ofport->bfd)) {
2912         struct ofpbuf packet;
2913
2914         ofpbuf_init(&packet, 0);
2915         bfd_put_packet(ofport->bfd, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2916         send_packet(ofport, &packet);
2917         ofpbuf_uninit(&packet);
2918     }
2919 }
2920
2921 static void
2922 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2923 {
2924     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
2925     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
2926     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2927
2928     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
2929
2930     port_run_fast(ofport);
2931
2932     if (ofport->cfm) {
2933         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2934
2935         cfm_run(ofport->cfm);
2936         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
2937
2938         if (cfm_opup >= 0) {
2939             enable = enable && cfm_opup;
2940         }
2941     }
2942
2943     if (ofport->bfd) {
2944         bfd_run(ofport->bfd);
2945         enable = enable && bfd_forwarding(ofport->bfd);
2946     }
2947
2948     if (ofport->bundle) {
2949         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2950         if (carrier_changed) {
2951             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
2952         }
2953     }
2954
2955     if (ofport->may_enable != enable) {
2956         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2957         ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
2958     }
2959
2960     ofport->may_enable = enable;
2961 }
2962
2963 static void
2964 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2965 {
2966     if (ofport->cfm) {
2967         cfm_wait(ofport->cfm);
2968     }
2969
2970     if (ofport->bfd) {
2971         bfd_wait(ofport->bfd);
2972     }
2973 }
2974
2975 static int
2976 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2977                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2978 {
2979     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2980     struct dpif_port dpif_port;
2981     int error;
2982
2983     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
2984         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
2985
2986         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
2987          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
2988          * type from the netdev layer directly. */
2989         if (type) {
2990             const struct ofport *ofport;
2991
2992             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
2993             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
2994             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
2995             ofproto_port->type = xstrdup(type);
2996             return 0;
2997         }
2998         return ENODEV;
2999     }
3000
3001     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
3002         return ENODEV;
3003     }
3004     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
3005                                     devname, &dpif_port);
3006     if (!error) {
3007         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
3008     }
3009     return error;
3010 }
3011
3012 static int
3013 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
3014 {
3015     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3016     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
3017     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
3018     const char *dp_port_name;
3019
3020     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
3021         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
3022         return 0;
3023     }
3024
3025     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
3026     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
3027         odp_port_t port_no = ODPP_NONE;
3028         int error;
3029
3030         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3031         if (error) {
3032             return error;
3033         }
3034         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3035             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers,
3036                       dp_port_name, odp_to_u32(port_no));
3037         }
3038     }
3039
3040     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3041         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3042     } else {
3043         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3044     }
3045     return 0;
3046 }
3047
3048 static int
3049 port_del(struct ofproto *ofproto_, ofp_port_t ofp_port)
3050 {
3051     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3052     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3053     int error = 0;
3054
3055     if (!ofport) {
3056         return 0;
3057     }
3058
3059     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3060                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3061     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3062     if (!ofport->tnl_port) {
3063         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3064         if (!error) {
3065             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3066              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3067              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3068              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3069             bundle_remove(&ofport->up);
3070         }
3071     }
3072     return error;
3073 }
3074
3075 static int
3076 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3077 {
3078     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3079     int error;
3080
3081     push_all_stats();
3082
3083     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3084
3085     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3086         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3087
3088         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3089          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3090          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3091          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3092
3093         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3094             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3095         }
3096
3097         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3098             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3099         }
3100
3101         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3102          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3103          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3104
3105         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3106             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3107         }
3108
3109         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3110             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3111         }
3112     }
3113
3114     return error;
3115 }
3116
3117 struct port_dump_state {
3118     uint32_t bucket;
3119     uint32_t offset;
3120     bool ghost;
3121
3122     struct ofproto_port port;
3123     bool has_port;
3124 };
3125
3126 static int
3127 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3128 {
3129     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3130     return 0;
3131 }
3132
3133 static int
3134 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3135                struct ofproto_port *port)
3136 {
3137     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3138     struct port_dump_state *state = state_;
3139     const struct sset *sset;
3140     struct sset_node *node;
3141
3142     if (state->has_port) {
3143         ofproto_port_destroy(&state->port);
3144         state->has_port = false;
3145     }
3146     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3147     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3148         int error;
3149
3150         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3151         if (!error) {
3152             *port = state->port;
3153             state->has_port = true;
3154             return 0;
3155         } else if (error != ENODEV) {
3156             return error;
3157         }
3158     }
3159
3160     if (!state->ghost) {
3161         state->ghost = true;
3162         state->bucket = 0;
3163         state->offset = 0;
3164         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3165     }
3166
3167     return EOF;
3168 }
3169
3170 static int
3171 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3172 {
3173     struct port_dump_state *state = state_;
3174
3175     if (state->has_port) {
3176         ofproto_port_destroy(&state->port);
3177     }
3178     free(state);
3179     return 0;
3180 }
3181
3182 static int
3183 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3184 {
3185     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3186
3187     if (ofproto->port_poll_errno) {
3188         int error = ofproto->port_poll_errno;
3189         ofproto->port_poll_errno = 0;
3190         return error;
3191     }
3192
3193     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3194         return EAGAIN;
3195     }
3196
3197     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3198     return 0;
3199 }
3200
3201 static void
3202 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3203 {
3204     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3205     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3206 }
3207
3208 static int
3209 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3210 {
3211     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3212     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3213             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3214             : -1);
3215 }
3216 \f
3217 /* Upcall handling. */
3218
3219 /* Flow miss batching.
3220  *
3221  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3222  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3223  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3224  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3225  *
3226  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3227  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3228 struct flow_miss {
3229     struct hmap_node hmap_node;
3230     struct ofproto_dpif *ofproto;
3231     struct flow flow;
3232     enum odp_key_fitness key_fitness;
3233     const struct nlattr *key;
3234     size_t key_len;
3235     struct list packets;
3236     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3237 };
3238
3239 struct flow_miss_op {
3240     struct dpif_op dpif_op;
3241
3242     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3243     struct xlate_out xout;
3244     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3245
3246     struct ofpbuf mask;          /* Flow mask for "put" ops. */
3247     struct odputil_keybuf maskbuf;
3248
3249     /* If this is a "put" op, then a pointer to the subfacet that should
3250      * be marked as uninstalled if the operation fails. */
3251     struct subfacet *subfacet;
3252 };
3253
3254 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3255  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3256  * configurations. */
3257 static void
3258 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3259                     const struct flow *flow)
3260 {
3261     struct ofputil_packet_in pin;
3262
3263     pin.packet = packet->data;
3264     pin.packet_len = packet->size;
3265     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3266     pin.controller_id = 0;
3267
3268     pin.table_id = 0;
3269     pin.cookie = 0;
3270
3271     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3272
3273     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3274
3275     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3276 }
3277
3278 static struct flow_miss *
3279 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3280                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3281 {
3282     struct flow_miss *miss;
3283
3284     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3285         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3286             return miss;
3287         }
3288     }
3289
3290     return NULL;
3291 }
3292
3293 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3294  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3295  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3296  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3297  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3298 static void
3299 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3300                           struct flow_miss_op *op)
3301 {
3302     if (miss->flow.in_port.ofp_port
3303         != vsp_realdev_to_vlandev(miss->ofproto, miss->flow.in_port.ofp_port,
3304                                   miss->flow.vlan_tci)) {
3305         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3306          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3307          * the flow, but the actions were composed assuming that
3308          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3309          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3310          * actions. */
3311         eth_pop_vlan(packet);
3312     }
3313
3314     op->subfacet = NULL;
3315     op->xout_garbage = false;
3316     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3317     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3318     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3319     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3320     ofpbuf_use_stack(&op->mask, &op->maskbuf, sizeof op->maskbuf);
3321 }
3322
3323 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3324  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3325 static void
3326 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3327                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3328 {
3329     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3330
3331     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3332         /*
3333          * Extra-special case for fail-open mode.
3334          *
3335          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3336          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3337          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3338          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3339          *
3340          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3341          */
3342         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3343     }
3344 }
3345
3346 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3347  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3348  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3349  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3350  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3351  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3352  * tracking. */
3353 static bool
3354 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3355 {
3356     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
3357     uint32_t hash;
3358
3359     switch (flow_miss_model) {
3360     case OFPROTO_HANDLE_MISS_AUTO:
3361         break;
3362     case OFPROTO_HANDLE_MISS_WITH_FACETS:
3363         return true;
3364     case OFPROTO_HANDLE_MISS_WITHOUT_FACETS:
3365         return false;
3366     }
3367
3368     if (!backer->governor) {
3369         size_t n_subfacets;
3370
3371         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3372         if (n_subfacets * 2 <= flow_eviction_threshold) {
3373             return true;
3374         }
3375
3376         backer->governor = governor_create();
3377     }
3378
3379     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3380     return governor_should_install_flow(backer->governor, hash,
3381                                         list_size(&miss->packets));
3382 }
3383
3384 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3385  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3386  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3387 static void
3388 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3389                                struct flow_miss *miss,
3390                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3391 {
3392     struct ofpbuf *packet;
3393
3394     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3395
3396         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3397
3398         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3399
3400         if (xout->slow) {
3401             struct xlate_in xin;
3402
3403             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow, rule, 0, packet);
3404             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3405         }
3406
3407         if (xout->odp_actions.size) {
3408             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3409             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3410
3411             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3412             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3413             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3414             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3415             op->xout_garbage = true;
3416
3417             (*n_ops)++;
3418         }
3419     }
3420 }
3421
3422 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3423  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3424  *
3425  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3426  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3427  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3428  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3429  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3430  * e.g. NetFlow statistics.
3431  *
3432  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3433 static void
3434 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3435                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3436                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3437 {
3438     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3439     enum subfacet_path want_path;
3440     struct subfacet *subfacet;
3441     struct ofpbuf *packet;
3442
3443     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3444     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3445     if (stats) {
3446         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3447     }
3448
3449     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3450         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3451
3452         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3453
3454         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3455             struct xlate_in xin;
3456
3457             xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, facet->rule, 0, packet);
3458             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3459         }
3460
3461         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3462             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3463
3464             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3465             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3466             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3467             (*n_ops)++;
3468         }
3469     }
3470
3471     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3472         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3473         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3474
3475         subfacet->path = want_path;
3476
3477         ofpbuf_use_stack(&op->mask, &op->maskbuf, sizeof op->maskbuf);
3478         odp_flow_key_from_mask(&op->mask, &facet->xout.wc.masks,
3479                                &miss->flow, UINT32_MAX);
3480
3481         op->xout_garbage = false;
3482         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3483         op->subfacet = subfacet;
3484         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3485         put->key = miss->key;
3486         put->key_len = miss->key_len;
3487         put->mask = op->mask.data;
3488         put->mask_len = op->mask.size;
3489
3490         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3491             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3492             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3493         } else {
3494             compose_slow_path(ofproto, &miss->flow, facet->xout.slow,
3495                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3496                               &put->actions, &put->actions_len);
3497         }
3498         put->stats = NULL;
3499     }
3500 }
3501
3502 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3503  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3504 static void
3505 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3506                  size_t *n_ops)
3507 {
3508     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3509     struct dpif_flow_stats stats__;
3510     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3511     struct ofpbuf *packet;
3512     struct facet *facet;
3513     long long int now;
3514
3515     now = time_msec();
3516     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3517     stats->used = now;
3518     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3519         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3520         stats->n_bytes += packet->size;
3521         stats->n_packets++;
3522     }
3523
3524     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3525     if (!facet) {
3526         struct flow_wildcards wc;
3527         struct rule_dpif *rule;
3528         struct xlate_out xout;
3529         struct xlate_in xin;
3530
3531         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3532         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3533         rule_credit_stats(rule, stats);
3534
3535         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, rule, stats->tcp_flags,
3536                       NULL);
3537         xin.resubmit_stats = stats;
3538         xin.may_learn = true;
3539         xlate_actions(&xin, &xout);
3540         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3541
3542         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3543          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3544          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3545          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3546          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3547         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3548             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3549             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3550             return;
3551         }
3552
3553         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3554         stats = NULL;
3555     }
3556     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3557 }
3558
3559 static struct drop_key *
3560 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3561                 size_t key_len)
3562 {
3563     struct drop_key *drop_key;
3564
3565     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3566                              &backer->drop_keys) {
3567         if (drop_key->key_len == key_len
3568             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3569             return drop_key;
3570         }
3571     }
3572     return NULL;
3573 }
3574
3575 static void
3576 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3577 {
3578     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3579     struct drop_key *drop_key, *next;
3580
3581     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3582         int error;
3583
3584         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3585                               NULL);
3586         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3587             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3588             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3589             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3590                       ds_cstr(&ds));
3591             ds_destroy(&ds);
3592         }
3593
3594         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3595         free(drop_key->key);
3596         free(drop_key);
3597     }
3598 }
3599
3600 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3601  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3602  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3603  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3604  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3605  * 'packet' ingressed.
3606  *
3607  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3608  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3609  *
3610  * This function does post-processing on data returned from
3611  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3612  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3613  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3614  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3615  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3616  *
3617  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3618  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3619  * transparent to the upcall processing logic.
3620  *
3621  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3622  * or some other positive errno if there are other problems. */
3623 static int
3624 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3625                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3626                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3627                 struct ofproto_dpif **ofproto, odp_port_t *odp_in_port)
3628 {
3629     const struct ofport_dpif *port;
3630     enum odp_key_fitness fitness;
3631     int error = ENODEV;
3632
3633     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3634     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3635         error = EINVAL;
3636         goto exit;
3637     }
3638
3639     if (odp_in_port) {
3640         *odp_in_port = flow->in_port.odp_port;
3641     }
3642
3643     port = (tnl_port_should_receive(flow)
3644             ? ofport_dpif_cast(tnl_port_receive(flow))
3645             : odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port.odp_port));
3646     flow->in_port.ofp_port = port ? port->up.ofp_port : OFPP_NONE;
3647     if (!port) {
3648         goto exit;
3649     }
3650
3651     /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, for a tunnel port
3652      * it's theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3653      * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because no
3654      * platforms has two separate datapaths which each support tunneling. */
3655     ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3656
3657     if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3658         if (packet) {
3659             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3660              * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3661              * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3662              * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3663              *
3664              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3665              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3666              * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3667              * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3668              * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3669              * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3670              * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3671              * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3672              * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3673              * header anymore. */
3674             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3675         }
3676         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3677         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3678     }
3679     error = 0;
3680
3681     if (ofproto) {
3682         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3683     }
3684
3685 exit:
3686     if (fitnessp) {
3687         *fitnessp = fitness;
3688     }
3689     return error;
3690 }
3691
3692 static void
3693 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3694                     size_t n_upcalls)
3695 {
3696     struct dpif_upcall *upcall;
3697     struct flow_miss *miss;
3698     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3699     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3700     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3701     struct hmap todo;
3702     int n_misses;
3703     size_t n_ops;
3704     size_t i;
3705
3706     if (!n_upcalls) {
3707         return;
3708     }
3709
3710     /* Construct the to-do list.
3711      *
3712      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3713      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3714      * that we can process them together. */
3715     hmap_init(&todo);
3716     n_misses = 0;
3717     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3718         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3719         struct flow_miss *existing_miss;
3720         struct ofproto_dpif *ofproto;
3721         odp_port_t odp_in_port;
3722         struct flow flow;
3723         uint32_t hash;
3724         int error;
3725
3726         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3727                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3728                                 &ofproto, &odp_in_port);
3729         if (error == ENODEV) {
3730             struct drop_key *drop_key;
3731
3732             /* Received packet on datapath port for which we couldn't
3733              * associate an ofproto.  This can happen if a port is removed
3734              * while traffic is being received.  Print a rate-limited message
3735              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3736              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3737              * in the kernel. */
3738             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated datapath port "
3739                               "%"PRIu32, odp_in_port);
3740
3741             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3742             if (!drop_key) {
3743                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3744                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3745                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3746
3747                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3748                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3749                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3750                               drop_key->key, drop_key->key_len,
3751                               NULL, 0, NULL, 0, NULL);
3752             }
3753             continue;
3754         }
3755         if (error) {
3756             continue;
3757         }
3758
3759         ofproto->n_missed++;
3760         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
3761                      &flow.tunnel, &flow.in_port, &miss->flow);
3762
3763         /* Add other packets to a to-do list. */
3764         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
3765         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
3766         if (!existing_miss) {
3767             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
3768             miss->ofproto = ofproto;
3769             miss->key = upcall->key;
3770             miss->key_len = upcall->key_len;
3771             miss->upcall_type = upcall->type;
3772             list_init(&miss->packets);
3773
3774             n_misses++;
3775         } else {
3776             miss = existing_miss;
3777         }
3778         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
3779     }
3780
3781     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
3782      * operations to batch. */
3783     n_ops = 0;
3784     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
3785         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
3786     }
3787     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
3788
3789     /* Execute batch. */
3790     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3791         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
3792     }
3793     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
3794
3795     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3796         if (dpif_ops[i]->error != 0
3797             && flow_miss_ops[i].dpif_op.type == DPIF_OP_FLOW_PUT
3798             && flow_miss_ops[i].subfacet) {
3799             struct subfacet *subfacet = flow_miss_ops[i].subfacet;
3800
3801             COVERAGE_INC(subfacet_install_fail);
3802
3803             subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
3804         }
3805
3806         /* Free memory. */
3807         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
3808             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
3809         }
3810     }
3811     hmap_destroy(&todo);
3812 }
3813
3814 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
3815               IPFIX_UPCALL }
3816 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
3817 {
3818     size_t userdata_len;
3819     union user_action_cookie cookie;
3820
3821     /* First look at the upcall type. */
3822     switch (upcall->type) {
3823     case DPIF_UC_ACTION:
3824         break;
3825
3826     case DPIF_UC_MISS:
3827         return MISS_UPCALL;
3828
3829     case DPIF_N_UC_TYPES:
3830     default:
3831         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
3832         return BAD_UPCALL;
3833     }
3834
3835     /* "action" upcalls need a closer look. */
3836     if (!upcall->userdata) {
3837         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
3838         return BAD_UPCALL;
3839     }
3840     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
3841     if (userdata_len < sizeof cookie.type
3842         || userdata_len > sizeof cookie) {
3843         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
3844                      userdata_len);
3845         return BAD_UPCALL;
3846     }
3847     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3848     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
3849     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
3850         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
3851         return SFLOW_UPCALL;
3852     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
3853                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
3854         return MISS_UPCALL;
3855     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
3856                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
3857         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
3858     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
3859                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
3860         return IPFIX_UPCALL;
3861     } else {
3862         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
3863                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
3864         return BAD_UPCALL;
3865     }
3866 }
3867
3868 static void
3869 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
3870                     const struct dpif_upcall *upcall)
3871 {
3872     struct ofproto_dpif *ofproto;
3873     union user_action_cookie cookie;
3874     struct flow flow;
3875     odp_port_t odp_in_port;
3876
3877     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3878                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port)
3879         || !ofproto->sflow) {
3880         return;
3881     }
3882
3883     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3884     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
3885     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
3886                         odp_in_port, &cookie);
3887 }
3888
3889 static void
3890 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
3891                           const struct dpif_upcall *upcall)
3892 {
3893     struct ofproto_dpif *ofproto;
3894     union user_action_cookie cookie;
3895     struct flow flow;
3896
3897     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3898                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3899         || !ofproto->ipfix) {
3900         return;
3901     }
3902
3903     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3904     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
3905
3906     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3907      * the packet using it. */
3908     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
3909                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
3910                            cookie.flow_sample.probability,
3911                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
3912                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
3913 }
3914
3915 static void
3916 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
3917                     const struct dpif_upcall *upcall)
3918 {
3919     struct ofproto_dpif *ofproto;
3920     struct flow flow;
3921
3922     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3923                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3924         || !ofproto->ipfix) {
3925         return;
3926     }
3927
3928     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3929      * the packet using it. */
3930     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
3931 }
3932
3933 static int
3934 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
3935 {
3936     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3937     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3938     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
3939     int n_processed;
3940     int n_misses;
3941     int i;
3942
3943     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
3944
3945     n_misses = 0;
3946     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
3947         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
3948         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
3949         int error;
3950
3951         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
3952                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
3953         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
3954         if (error) {
3955             ofpbuf_uninit(buf);
3956             break;
3957         }
3958
3959         switch (classify_upcall(upcall)) {
3960         case MISS_UPCALL:
3961             /* Handle it later. */
3962             n_misses++;
3963             break;
3964
3965         case SFLOW_UPCALL:
3966             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
3967             ofpbuf_uninit(buf);
3968             break;
3969
3970         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
3971             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
3972             ofpbuf_uninit(buf);
3973             break;
3974
3975         case IPFIX_UPCALL:
3976             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
3977             ofpbuf_uninit(buf);
3978             break;
3979
3980         case BAD_UPCALL:
3981             ofpbuf_uninit(buf);
3982             break;
3983         }
3984     }
3985
3986     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
3987     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
3988     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
3989         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
3990     }
3991
3992     return n_processed;
3993 }
3994 \f
3995 /* Flow expiration. */
3996
3997 static int subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *);
3998 static void update_stats(struct dpif_backer *);
3999 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
4000 static void expire_subfacets(struct dpif_backer *, int dp_max_idle);
4001
4002 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
4003  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
4004  * importantly when they last were used, and then use that information to
4005  * expire flows that have not been used recently.
4006  *
4007  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4008 static int
4009 expire(struct dpif_backer *backer)
4010 {
4011     struct ofproto_dpif *ofproto;
4012     size_t n_subfacets;
4013     int max_idle;
4014
4015     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
4016      * relatively few. */
4017     drop_key_clear(backer);
4018
4019     /* Update stats for each flow in the backer. */
4020     update_stats(backer);
4021
4022     n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
4023     if (n_subfacets) {
4024         struct subfacet *subfacet;
4025         long long int total, now;
4026
4027         total = 0;
4028         now = time_msec();
4029         HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4030             total += now - subfacet->created;
4031         }
4032         backer->avg_subfacet_life += total / n_subfacets;
4033     }
4034     backer->avg_subfacet_life /= 2;
4035
4036     backer->avg_n_subfacet += n_subfacets;
4037     backer->avg_n_subfacet /= 2;
4038
4039     backer->max_n_subfacet = MAX(backer->max_n_subfacet, n_subfacets);
4040
4041     max_idle = subfacet_max_idle(backer);
4042     expire_subfacets(backer, max_idle);
4043
4044     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4045         struct rule *rule, *next_rule;
4046
4047         if (ofproto->backer != backer) {
4048             continue;
4049         }
4050
4051         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
4052          * has passed. */
4053         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
4054                             &ofproto->up.expirable) {
4055             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
4056         }
4057
4058         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
4059          * good time to do bond rebalancing. */
4060         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
4061             struct ofbundle *bundle;
4062
4063             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
4064                 if (bundle->bond) {
4065                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
4066                 }
4067             }
4068         }
4069     }
4070
4071     return MIN(max_idle, 1000);
4072 }
4073
4074 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4075  * as 'subfacet''s statistics. */
4076 static void
4077 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4078                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4079 {
4080     struct facet *facet = subfacet->facet;
4081     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4082     struct dpif_flow_stats diff;
4083
4084     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
4085     diff.used = stats->used;
4086
4087     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4088         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4089     } else {
4090         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4091         diff.n_packets = 0;
4092     }
4093
4094     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4095         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4096     } else {
4097         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4098         diff.n_bytes = 0;
4099     }
4100
4101     ofproto->n_hit += diff.n_packets;
4102     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4103     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4104     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
4105
4106     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4107         facet_learn(facet);
4108         facet_account(facet);
4109         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4110     }
4111 }
4112
4113 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4114  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4115 static void
4116 delete_unexpected_flow(struct dpif_backer *backer,
4117                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4118 {
4119     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4120         struct ds s;
4121
4122         ds_init(&s);
4123         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4124         VLOG_WARN("unexpected flow: %s", ds_cstr(&s));
4125         ds_destroy(&s);
4126     }
4127
4128     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4129     dpif_flow_del(backer->dpif, key, key_len, NULL);
4130 }
4131
4132 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4133  *
4134  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4135  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4136  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4137  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4138  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4139  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4140  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4141  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4142  *
4143  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4144  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4145  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4146  * the hit or miss counts of br1.
4147  */
4148 static void
4149 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4150 {
4151     const struct dpif_flow_stats *stats;
4152     struct dpif_flow_dump dump;
4153     const struct nlattr *key, *mask;
4154     size_t key_len, mask_len;
4155
4156     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4157     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len,
4158                                &mask, &mask_len, NULL, NULL, &stats)) {
4159         struct subfacet *subfacet;
4160         uint32_t key_hash;
4161
4162         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4163         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4164         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4165         case SF_FAST_PATH:
4166             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4167             break;
4168
4169         case SF_SLOW_PATH:
4170             /* Stats are updated per-packet. */
4171             break;
4172
4173         case SF_NOT_INSTALLED:
4174         default:
4175             delete_unexpected_flow(backer, key, key_len);
4176             break;
4177         }
4178         run_fast_rl();
4179     }
4180     dpif_flow_dump_done(&dump);
4181
4182     update_moving_averages(backer);
4183 }
4184
4185 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4186  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4187  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4188  * fold its statistic into its rule. */
4189 static int
4190 subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *backer)
4191 {
4192     /*
4193      * Idle time histogram.
4194      *
4195      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4196      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4197      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4198      * well.
4199      *
4200      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4201      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4202      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4203      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4204      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4205      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4206      * discard.
4207      *
4208      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4209      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4210      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4211      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4212      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4213      * flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4214      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4215      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4216      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4217      * additional data).
4218      *
4219      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4220      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4221      * uninstallable subfacets.
4222      */
4223     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4224     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4225     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4226     int total, subtotal, bucket;
4227     struct subfacet *subfacet;
4228     long long int now;
4229     int i;
4230
4231     total = hmap_count(&backer->subfacets);
4232     if (total <= flow_eviction_threshold) {
4233         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4234     }
4235
4236     /* Build histogram. */
4237     now = time_msec();
4238     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4239         long long int idle = now - subfacet->used;
4240         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4241                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4242                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4243         buckets[bucket]++;
4244     }
4245
4246     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4247     subtotal = bucket = 0;
4248     do {
4249         subtotal += buckets[bucket++];
4250     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4251              subtotal < MAX(flow_eviction_threshold, total / 100));
4252
4253     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4254         struct ds s;
4255
4256         ds_init(&s);
4257         ds_put_cstr(&s, "keep");
4258         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4259             if (i == bucket) {
4260                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4261             }
4262             if (buckets[i]) {
4263                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4264             }
4265         }
4266         VLOG_INFO("%s (msec:count)", ds_cstr(&s));
4267         ds_destroy(&s);
4268     }
4269
4270     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4271 }
4272
4273 static void
4274 expire_subfacets(struct dpif_backer *backer, int dp_max_idle)
4275 {
4276     /* Cutoff time for most flows. */
4277     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4278
4279     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4280      * conservative cutoff. */
4281     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4282
4283     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4284     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4285     int n_batch;
4286
4287     n_batch = 0;
4288     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4289                         &backer->subfacets) {
4290         long long int cutoff;
4291
4292         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP
4293                                                 | SLOW_STP)
4294                   ? special_cutoff
4295                   : normal_cutoff);
4296         if (subfacet->used < cutoff) {
4297             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4298                 batch[n_batch++] = subfacet;
4299                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4300                     subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4301                     n_batch = 0;
4302                 }
4303             } else {
4304                 subfacet_destroy(subfacet);
4305             }
4306         }
4307     }
4308
4309     if (n_batch > 0) {
4310         subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4311     }
4312 }
4313
4314 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4315  * then delete it entirely. */
4316 static void
4317 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4318 {
4319     struct facet *facet, *next_facet;
4320     long long int now;
4321     uint8_t reason;
4322
4323     if (rule->up.pending) {
4324         /* We'll have to expire it later. */
4325         return;
4326     }
4327
4328     /* Has 'rule' expired? */
4329     now = time_msec();
4330     if (rule->up.hard_timeout
4331         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4332         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4333     } else if (rule->up.idle_timeout
4334                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4335         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4336     } else {
4337         return;
4338     }
4339
4340     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4341
4342     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4343      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4344     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4345         facet_remove(facet);
4346     }
4347
4348     /* Get rid of the rule. */
4349     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4350 }
4351 \f
4352 /* Facets. */
4353
4354 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4355  *
4356  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4357  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4358  *
4359  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4360  *
4361  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4362  *
4363  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4364  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4365 static struct facet *
4366 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4367              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4368 {
4369     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4370     struct facet *facet;
4371     struct match match;
4372
4373     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4374     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4375     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4376     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4377     facet->used = stats->used;
4378     facet->flow = miss->flow;
4379     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4380     facet->rule = rule;
4381
4382     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4383     list_init(&facet->subfacets);
4384     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4385     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4386
4387     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4388
4389     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4390     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4391     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4392
4393     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4394
4395     return facet;
4396 }
4397
4398 static void
4399 facet_free(struct facet *facet)
4400 {
4401     if (facet) {
4402         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4403         free(facet);
4404     }
4405 }
4406
4407 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4408  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4409 static bool
4410 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4411                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4412                     struct ofpbuf *packet)
4413 {
4414     struct odputil_keybuf keybuf;
4415     struct ofpbuf key;
4416     int error;
4417
4418     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4419     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4420                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port.ofp_port));
4421
4422     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4423                          odp_actions, actions_len, packet);
4424     return !error;
4425 }
4426
4427 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4428  *
4429  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4430  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4431  *
4432  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4433  */
4434 static void
4435 facet_remove(struct facet *facet)
4436 {
4437     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4438     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4439
4440     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4441
4442     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4443     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4444         subfacet_uninstall(subfacet);
4445     }
4446
4447     /* Flush the final stats to the rule.
4448      *
4449      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4450      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4451      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4452     facet_flush_stats(facet);
4453
4454     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4455     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4456                         &facet->subfacets) {
4457         subfacet_destroy__(subfacet);
4458     }
4459     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4460     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4461     list_remove(&facet->list_node);
4462     facet_free(facet);
4463 }
4464
4465 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4466  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4467 static void
4468 facet_learn(struct facet *facet)
4469 {
4470     long long int now = time_msec();
4471
4472     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4473         return;
4474     }
4475
4476     facet->learn_rl = now + 500;
4477
4478     if (!facet->xout.has_learn
4479         && !facet->xout.has_normal
4480         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4481             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4482         return;
4483     }
4484
4485     facet_push_stats(facet, true);
4486 }
4487
4488 static void
4489 facet_account(struct facet *facet)
4490 {
4491     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4492     const struct nlattr *a;
4493     unsigned int left;
4494     ovs_be16 vlan_tci;
4495     uint64_t n_bytes;
4496
4497     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4498         return;
4499     }
4500     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4501
4502     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4503      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4504      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4505      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4506      * hash bucket.)
4507      *
4508      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4509      * be equally valid for our purpose. */
4510     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4511     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4512                              facet->xout.odp_actions.size) {
4513         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4514         struct ofport_dpif *port;
4515
4516         switch (nl_attr_type(a)) {
4517         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4518             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_odp_port(a));
4519             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4520                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4521                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4522             }
4523             break;
4524
4525         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4526             vlan_tci = htons(0);
4527             break;
4528
4529         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4530             vlan = nl_attr_get(a);
4531             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4532             break;
4533         }
4534     }
4535 }
4536
4537 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4538  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4539  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4540 static bool
4541 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4542 {
4543     if (facet) {
4544         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4545         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4546         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4547
4548         if (ofpacts_len > 0 &&
4549             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4550             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4551             return true;
4552         }
4553     }
4554     return false;
4555 }
4556
4557 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4558  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4559  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4560  * its packet and byte counts before this function is called. */
4561 static void
4562 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4563 {
4564     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4565     struct subfacet *subfacet;
4566
4567     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4568         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4569         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4570     }
4571
4572     facet_push_stats(facet, false);
4573     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4574         facet_account(facet);
4575         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4576     }
4577
4578     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4579         struct ofexpired expired;
4580         expired.flow = facet->flow;
4581         expired.packet_count = facet->packet_count;
4582         expired.byte_count = facet->byte_count;
4583         expired.used = facet->used;
4584         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4585     }
4586
4587     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4588      * reinstalled. */
4589     facet_reset_counters(facet);
4590
4591     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4592     facet->tcp_flags = 0;
4593 }
4594
4595 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4596  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4597  *
4598  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4599  * instead if that is important. */
4600 static struct facet *
4601 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4602 {
4603     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4604     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4605 }
4606
4607 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4608  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4609  *
4610  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4611 static struct facet *
4612 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4613 {
4614     struct facet *facet;
4615
4616     facet = facet_find(ofproto, flow);
4617     if (facet
4618         && (ofproto->backer->need_revalidate
4619             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4620                                   facet->xout.tags))
4621         && !facet_revalidate(facet)) {
4622         return NULL;
4623     }
4624
4625     return facet;
4626 }
4627
4628 static bool
4629 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4630 {
4631     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4632
4633     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4634
4635     struct xlate_out xout;
4636     struct xlate_in xin;
4637
4638     struct rule_dpif *rule;
4639     bool ok;
4640
4641     /* Check the rule for consistency. */
4642     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
4643     if (rule != facet->rule) {
4644         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4645             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4646
4647             flow_format(&s, &facet->flow);
4648             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4649                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4650             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4651             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4652                           rule->up.table_id);
4653             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4654             ds_put_char(&s, ')');
4655
4656             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4657             ds_destroy(&s);
4658         }
4659         return false;
4660     }
4661
4662     /* Check the datapath actions for consistency. */
4663     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, rule, 0, NULL);
4664     xlate_actions(&xin, &xout);
4665
4666     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
4667         && facet->xout.slow == xout.slow;
4668     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4669         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4670
4671         flow_format(&s, &facet->flow);
4672         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
4673
4674         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4675             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
4676             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
4677                                facet->xout.odp_actions.size);
4678             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
4679             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
4680                                xout.odp_actions.size);
4681             ds_put_char(&s, ')');
4682         }
4683
4684         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
4685             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
4686         }
4687
4688         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4689         ds_destroy(&s);
4690     }
4691     xlate_out_uninit(&xout);
4692
4693     return ok;
4694 }
4695
4696 /* Re-searches the classifier for 'facet':
4697  *
4698  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
4699  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
4700  *
4701  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
4702  *     where it is and recompiles its actions anyway.
4703  *
4704  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
4705  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
4706  *
4707  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
4708 static bool
4709 facet_revalidate(struct facet *facet)
4710 {
4711     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4712     struct rule_dpif *new_rule;
4713     struct subfacet *subfacet;
4714     struct flow_wildcards wc;
4715     struct xlate_out xout;
4716     struct xlate_in xin;
4717
4718     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
4719
4720     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
4721      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
4722      * change. */
4723     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4724         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
4725         struct flow recv_flow;
4726         int error;
4727
4728         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
4729                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
4730                                 &recv_ofproto, NULL);
4731         if (error
4732             || recv_ofproto != ofproto
4733             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
4734             facet_remove(facet);
4735             return false;
4736         }
4737     }
4738
4739     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
4740     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
4741
4742     /* Calculate new datapath actions.
4743      *
4744      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
4745      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
4746      * around to properly compose it. */
4747     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, new_rule, 0, NULL);
4748     xlate_actions(&xin, &xout);
4749     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
4750
4751     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
4752      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
4753      * remove the facet and start over.
4754      *
4755      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
4756      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
4757      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
4758      * simply give up instead. */
4759     if (facet->xout.slow != xout.slow
4760         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
4761         facet_remove(facet);
4762         xlate_out_uninit(&xout);
4763         return false;
4764     }
4765
4766     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4767         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4768             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
4769                 struct dpif_flow_stats stats;
4770
4771                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
4772                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4773             }
4774         }
4775
4776         facet_flush_stats(facet);
4777
4778         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
4779         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
4780                    xout.odp_actions.size);
4781     }
4782
4783     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
4784     facet->xout.tags = xout.tags;
4785     facet->xout.slow = xout.slow;
4786     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
4787     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
4788     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
4789     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
4790     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
4791     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4792
4793     if (facet->rule != new_rule) {
4794         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
4795         list_remove(&facet->list_node);
4796         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
4797         facet->rule = new_rule;
4798         facet->used = new_rule->up.created;
4799         facet->prev_used = facet->used;
4800     }
4801
4802     xlate_out_uninit(&xout);
4803     return true;
4804 }
4805
4806 static void
4807 facet_reset_counters(struct facet *facet)
4808 {
4809     facet->packet_count = 0;
4810     facet->byte_count = 0;
4811     facet->prev_packet_count = 0;
4812     facet->prev_byte_count = 0;
4813     facet->accounted_bytes = 0;
4814 }
4815
4816 static void
4817 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
4818 {
4819     struct dpif_flow_stats stats;
4820
4821     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
4822     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
4823     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
4824
4825     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
4826     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
4827     stats.used = facet->used;
4828     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
4829
4830     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
4831         struct ofproto_dpif *ofproto =
4832             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4833
4834         struct ofport_dpif *in_port;
4835         struct xlate_in xin;
4836
4837         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
4838         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
4839         facet->prev_used = facet->used;
4840
4841         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port.ofp_port);
4842         if (in_port && in_port->tnl_port) {
4843             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
4844         }
4845
4846         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
4847         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
4848                                  facet->used);
4849         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
4850         update_mirror_stats(ofproto, facet->xout.mirrors, stats.n_packets,
4851                             stats.n_bytes);
4852
4853         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, facet->rule,
4854                       stats.tcp_flags, NULL);
4855         xin.resubmit_stats = &stats;
4856         xin.may_learn = may_learn;
4857         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
4858     }
4859 }
4860
4861 static void
4862 push_all_stats__(bool run_fast)
4863 {
4864     static long long int rl = LLONG_MIN;
4865     struct ofproto_dpif *ofproto;
4866
4867     if (time_msec() < rl) {
4868         return;
4869     }
4870
4871     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4872         struct cls_cursor cursor;
4873         struct facet *facet;
4874
4875         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
4876         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
4877             facet_push_stats(facet, false);
4878             if (run_fast) {
4879                 run_fast_rl();
4880             }
4881         }
4882     }
4883
4884     rl = time_msec() + 100;
4885 }
4886
4887 static void
4888 push_all_stats(void)
4889 {
4890     push_all_stats__(true);
4891 }
4892
4893 void
4894 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
4895 {
4896     rule->packet_count += stats->n_packets;
4897     rule->byte_count += stats->n_bytes;
4898     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
4899 }
4900 \f
4901 /* Subfacets. */
4902
4903 static struct subfacet *
4904 subfacet_find(struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
4905               size_t key_len, uint32_t key_hash)
4906 {
4907     struct subfacet *subfacet;
4908
4909     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
4910                              &backer->subfacets) {
4911         if (subfacet->key_len == key_len
4912             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
4913             return subfacet;
4914         }
4915     }
4916
4917     return NULL;
4918 }
4919
4920 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
4921  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
4922  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
4923  * new subfacet. */
4924 static struct subfacet *
4925 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
4926                 long long int now)
4927 {
4928     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
4929     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
4930     const struct nlattr *key = miss->key;
4931     size_t key_len = miss->key_len;
4932     uint32_t key_hash;
4933     struct subfacet *subfacet;
4934
4935     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4936
4937     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
4938         subfacet = &facet->one_subfacet;
4939     } else {
4940         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4941         if (subfacet) {
4942             if (subfacet->facet == facet) {
4943                 return subfacet;
4944             }
4945
4946             /* This shouldn't happen. */
4947             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
4948             subfacet_destroy(subfacet);
4949         }
4950
4951         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
4952     }
4953
4954     hmap_insert(&backer->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
4955     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
4956     subfacet->facet = facet;
4957     subfacet->key_fitness = key_fitness;
4958     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
4959     subfacet->key_len = key_len;
4960     subfacet->used = now;
4961     subfacet->created = now;
4962     subfacet->dp_packet_count = 0;
4963     subfacet->dp_byte_count = 0;
4964     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4965     subfacet->backer = backer;
4966
4967     backer->subfacet_add_count++;
4968     return subfacet;
4969 }
4970
4971 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
4972  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
4973 static void
4974 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
4975 {
4976     struct facet *facet = subfacet->facet;
4977     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4978
4979     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
4980     ofproto->backer->subfacet_del_count++;
4981
4982     subfacet_uninstall(subfacet);
4983     hmap_remove(&subfacet->backer->subfacets, &subfacet->hmap_node);
4984     list_remove(&subfacet->list_node);
4985     free(subfacet->key);
4986     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
4987         free(subfacet);
4988     }
4989 }
4990
4991 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
4992  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
4993 static void
4994 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
4995 {
4996     struct facet *facet = subfacet->facet;
4997
4998     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
4999         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
5000         facet_remove(facet);
5001     } else {
5002         subfacet_destroy__(subfacet);
5003     }
5004 }
5005
5006 static void
5007 subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *backer,
5008                        struct subfacet **subfacets, int n)
5009 {
5010     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5011     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5012     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5013     int i;
5014
5015     for (i = 0; i < n; i++) {
5016         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
5017         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
5018         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
5019         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
5020         opsp[i] = &ops[i];
5021     }
5022
5023     dpif_operate(backer->dpif, opsp, n);
5024     for (i = 0; i < n; i++) {
5025         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
5026         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
5027         subfacet_destroy(subfacets[i]);
5028         run_fast_rl();
5029     }
5030 }
5031
5032 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
5033  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
5034  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
5035  * since 'subfacet' was last updated.
5036  *
5037  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5038 static int
5039 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
5040                  struct dpif_flow_stats *stats)
5041 {
5042     struct facet *facet = subfacet->facet;
5043     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5044     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
5045     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
5046     size_t actions_len = odp_actions->size;
5047     struct odputil_keybuf maskbuf;
5048     struct ofpbuf mask;
5049
5050     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
5051     enum dpif_flow_put_flags flags;
5052     int ret;
5053
5054     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
5055     if (stats) {
5056         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
5057     }
5058
5059     if (path == SF_SLOW_PATH) {
5060         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
5061                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
5062                           &actions, &actions_len);
5063     }
5064
5065     ofpbuf_use_stack(&mask, &maskbuf, sizeof maskbuf);
5066     odp_flow_key_from_mask(&mask, &facet->xout.wc.masks,
5067                            &facet->flow, UINT32_MAX);
5068
5069     ret = dpif_flow_put(subfacet->backer->dpif, flags, subfacet->key,
5070                         subfacet->key_len,  mask.data, mask.size,
5071                         actions, actions_len, stats);
5072
5073     if (stats) {
5074         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
5075     }
5076
5077     if (ret) {
5078         COVERAGE_INC(subfacet_install_fail);
5079     } else {
5080         subfacet->path = path;
5081     }
5082     return ret;
5083 }
5084
5085 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5086 static void
5087 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5088 {
5089     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5090         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5091         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5092         struct dpif_flow_stats stats;
5093         int error;
5094
5095         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5096                               subfacet->key_len, &stats);
5097         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5098         if (!error) {
5099             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5100         }
5101         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5102     } else {
5103         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5104         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5105     }
5106 }
5107
5108 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5109  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5110  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5111  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5112  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5113 static void
5114 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5115                         struct dpif_flow_stats *stats)
5116 {
5117     if (stats
5118         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5119         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5120         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5121         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5122     }
5123
5124     subfacet->dp_packet_count = 0;
5125     subfacet->dp_byte_count = 0;
5126 }
5127
5128 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5129  *
5130  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5131  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5132  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5133  * that have been cleared out of the datapath. */
5134 static void
5135 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5136                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5137 {
5138     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5139         struct facet *facet = subfacet->facet;
5140
5141         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
5142         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
5143         facet->packet_count += stats->n_packets;
5144         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5145         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5146     }
5147 }
5148 \f
5149 /* Rules. */
5150
5151 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
5152  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
5153 static struct rule_dpif *
5154 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5155                  struct flow_wildcards *wc)
5156 {
5157     struct rule_dpif *rule;
5158
5159     rule = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, flow, wc, 0);
5160     if (rule) {
5161         return rule;
5162     }
5163
5164     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5165 }
5166
5167 struct rule_dpif *
5168 rule_dpif_lookup_in_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5169                           const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
5170                           uint8_t table_id)
5171 {
5172     struct cls_rule *cls_rule;
5173     struct classifier *cls;
5174     bool frag;
5175
5176     if (table_id >= N_TABLES) {
5177         return NULL;
5178     }
5179
5180     if (wc) {
5181         memset(&wc->masks.dl_type, 0xff, sizeof wc->masks.dl_type);
5182         wc->masks.nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_MASK;
5183     }
5184
5185     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5186     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
5187     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5188         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5189         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5190         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5191         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5192         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
5193     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
5194         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
5195         if (wc) {
5196             flow_wildcards_init_exact(wc);
5197         }
5198     } else {
5199         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
5200     }
5201     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5202 }
5203
5204 struct rule_dpif *
5205 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5206 {
5207     struct ofport_dpif *port;
5208
5209     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port.ofp_port);
5210     if (!port) {
5211         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown OpenFlow port %"PRIu16,
5212                      flow->in_port.ofp_port);
5213         return ofproto->miss_rule;
5214     }
5215
5216     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5217         return ofproto->no_packet_in_rule;
5218     }
5219     return ofproto->miss_rule;
5220 }
5221
5222 static void
5223 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5224 {
5225     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5226
5227     rule_invalidate(rule);
5228     if (clogged) {
5229         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5230         c->op = rule->up.pending;
5231         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5232     } else {
5233         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5234     }
5235 }
5236
5237 static struct rule *
5238 rule_alloc(void)
5239 {
5240     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5241     return &rule->up;
5242 }
5243
5244 static void
5245 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5246 {
5247     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5248     free(rule);
5249 }
5250
5251 static enum ofperr
5252 rule_construct(struct rule *rule_)
5253 {
5254     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5255     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5256     struct rule_dpif *victim;
5257     uint8_t table_id;
5258
5259     rule->packet_count = 0;
5260     rule->byte_count = 0;
5261
5262     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5263     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5264         struct facet *facet;
5265
5266         rule->facets = victim->facets;
5267         list_moved(&rule->facets);
5268         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5269             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5270              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5271              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5272              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5273              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5274              * seem worth it. */
5275             facet_reset_counters(facet);
5276             facet->rule = rule;
5277         }
5278     } else {
5279         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5280         list_init(&rule->facets);
5281     }
5282
5283     table_id = rule->up.table_id;
5284     if (victim) {
5285         rule->tag = victim->tag;
5286     } else if (table_id == 0) {
5287         rule->tag = 0;
5288     } else {
5289         struct flow flow;
5290
5291         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5292         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5293                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5294     }
5295
5296     complete_operation(rule);
5297     return 0;
5298 }
5299
5300 static void
5301 rule_destruct(struct rule *rule_)
5302 {
5303     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5304     struct facet *facet, *next_facet;
5305
5306     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5307         facet_revalidate(facet);
5308     }
5309
5310     complete_operation(rule);
5311 }
5312
5313 static void
5314 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5315 {
5316     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5317
5318     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5319      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5320      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5321      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5322     push_all_stats__(false);
5323
5324     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5325      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5326     *packets = rule->packet_count;
5327     *bytes = rule->byte_count;
5328 }
5329
5330 static void
5331 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5332                   struct ofpbuf *packet)
5333 {
5334     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5335     struct dpif_flow_stats stats;
5336     struct xlate_out xout;
5337     struct xlate_in xin;
5338
5339     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5340     rule_credit_stats(rule, &stats);
5341
5342     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, rule, stats.tcp_flags, packet);
5343     xin.resubmit_stats = &stats;
5344     xlate_actions(&xin, &xout);
5345
5346     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5347                         xout.odp_actions.size, packet);
5348
5349     xlate_out_uninit(&xout);
5350 }
5351
5352 static enum ofperr
5353 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5354              struct ofpbuf *packet)
5355 {
5356     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5357     ofpbuf_delete(packet);
5358     return 0;
5359 }
5360
5361 static void
5362 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5363 {
5364     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5365
5366     complete_operation(rule);
5367 }
5368 \f
5369 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5370  * May modify 'packet'.
5371  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5372 static int
5373 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5374 {
5375     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5376     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5377     struct ofpbuf key, odp_actions;
5378     struct dpif_flow_stats stats;
5379     struct odputil_keybuf keybuf;
5380     struct ofpact_output output;
5381     struct xlate_out xout;
5382     struct xlate_in xin;
5383     struct flow flow;
5384     union flow_in_port in_port_;
5385     int error;
5386
5387     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5388     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5389
5390     /* Use OFPP_NONE as the in_port to avoid special packet processing. */
5391     in_port_.ofp_port = OFPP_NONE;
5392     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, &in_port_, &flow);
5393     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow, ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5394                                                              OFPP_LOCAL));
5395     dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5396
5397     ofpact_init(&output.ofpact, OFPACT_OUTPUT, sizeof output);
5398     output.port = ofport->up.ofp_port;
5399     output.max_len = 0;
5400
5401     xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, 0, packet);
5402     xin.ofpacts_len = sizeof output;
5403     xin.ofpacts = &output.ofpact;
5404     xin.resubmit_stats = &stats;
5405     xlate_actions(&xin, &xout);
5406
5407     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5408                          key.data, key.size,
5409                          xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size,
5410                          packet);
5411     xlate_out_uninit(&xout);
5412
5413     if (error) {
5414         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %s (%s)",
5415                      ofproto->up.name, netdev_get_name(ofport->up.netdev),
5416                      strerror(error));
5417     }
5418
5419     ofproto->stats.tx_packets++;
5420     ofproto->stats.tx_bytes += packet->size;
5421     return error;
5422 }
5423
5424 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5425  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5426  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5427  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5428  *
5429  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5430  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5431  *
5432  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5433  * respectively. */
5434 static void
5435 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5436                   enum slow_path_reason slow,
5437                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5438                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5439 {
5440     union user_action_cookie cookie;
5441     struct ofpbuf buf;
5442
5443     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5444     cookie.slow_path.unused = 0;
5445     cookie.slow_path.reason = slow;
5446
5447     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5448     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5449         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5450                                          ODPP_NONE);
5451         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5452     } else {
5453         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5454                              sizeof cookie.slow_path);
5455     }
5456     *actionsp = buf.data;
5457     *actions_lenp = buf.size;
5458 }
5459
5460 size_t
5461 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5462                      struct ofpbuf *odp_actions,
5463                      const struct flow *flow,
5464                      const union user_action_cookie *cookie,
5465                      const size_t cookie_size)
5466 {
5467     uint32_t pid;
5468
5469     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5470                             ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5471                                                  flow->in_port.ofp_port));
5472
5473     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5474 }
5475
5476
5477 static void
5478 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5479                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5480 {
5481     if (!mirrors) {
5482         return;
5483     }
5484
5485     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
5486         struct ofmirror *m;
5487
5488         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5489
5490         if (!m) {
5491             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5492              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5493              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5494              * mirror list before reaching here, but doing that would
5495              * not properly account the traffic stats we've currently
5496              * accumulated for previous mirror configuration. */
5497             continue;
5498         }
5499
5500         m->packet_count += packets;
5501         m->byte_count += bytes;
5502     }
5503 }
5504
5505 tag_type
5506 calculate_flow_tag(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5507                    uint8_t table_id, struct rule_dpif *rule)
5508 {
5509     if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
5510         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5511         if (table->other_table) {
5512             return (rule && rule->tag
5513                     ? rule->tag
5514                     : rule_calculate_tag(flow, &table->other_table->mask,
5515                                          table->basis));
5516         }
5517     }
5518
5519     return 0;
5520 }
5521 \f
5522 /* Optimized flow revalidation.
5523  *
5524  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5525  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5526  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5527  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5528  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5529  * doesn't change very often.
5530  *
5531  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5532  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5533  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5534  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5535  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5536  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5537  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5538  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5539  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5540  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5541  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5542
5543 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
5544  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5545 tag_type
5546 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
5547                    uint32_t secret)
5548 {
5549     if (minimask_is_catchall(mask)) {
5550         return 0;
5551     } else {
5552         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
5553         return tag_create_deterministic(hash);
5554     }
5555 }
5556
5557 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5558  * taggability of that table.
5559  *
5560  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5561  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5562  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5563  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5564  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5565  * will incorrectly skip revalidation. */
5566 static void
5567 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5568 {
5569     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5570     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
5571     struct cls_table *catchall, *other;
5572     struct cls_table *t;
5573
5574     catchall = other = NULL;
5575
5576     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
5577     case 0:
5578         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5579          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5580          * yet. */
5581         break;
5582
5583     case 1:
5584     case 2:
5585         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
5586             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5587                 catchall = t;
5588             } else if (!other) {
5589                 other = t;
5590             } else {
5591                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5592                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5593                 other = NULL;
5594             }
5595         }
5596         break;
5597
5598     default:
5599         /* Can't tag this table. */
5600         break;
5601     }
5602
5603     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5604         table->catchall_table = catchall;
5605         table->other_table = other;
5606         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5607     }
5608 }
5609
5610 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5611  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5612  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5613  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5614  *
5615  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5616  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5617 static void
5618 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5619 {
5620     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5621
5622     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5623
5624     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
5625         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5626
5627         if (table->other_table && rule->tag) {
5628             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
5629         } else {
5630             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5631         }
5632     }
5633 }
5634 \f
5635 static bool
5636 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5637                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5638 {
5639     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5640     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5641         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5642         return true;
5643     } else {
5644         return false;
5645     }
5646 }
5647
5648 static enum ofperr
5649 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5650            const struct flow *flow,
5651            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
5652 {
5653     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5654     struct odputil_keybuf keybuf;
5655     struct dpif_flow_stats stats;
5656     struct xlate_out xout;
5657     struct xlate_in xin;
5658     struct ofpbuf key;
5659
5660
5661     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5662     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
5663                            ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5664                                       flow->in_port.ofp_port));
5665
5666     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5667
5668     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, NULL, stats.tcp_flags, packet);
5669     xin.resubmit_stats = &stats;
5670     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
5671     xin.ofpacts = ofpacts;
5672
5673     xlate_actions(&xin, &xout);
5674     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
5675                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
5676     xlate_out_uninit(&xout);
5677
5678     return 0;
5679 }
5680 \f
5681 /* NetFlow. */
5682
5683 static int
5684 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5685             const struct netflow_options *netflow_options)
5686 {
5687     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5688
5689     if (netflow_options) {
5690         if (!ofproto->netflow) {
5691             ofproto->netflow = netflow_create();
5692             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5693         }
5694         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5695     } else if (ofproto->netflow) {
5696         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5697         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5698         ofproto->netflow = NULL;
5699     }
5700
5701     return 0;
5702 }
5703
5704 static void
5705 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5706                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5707 {
5708     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5709
5710     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
5711 }
5712
5713 static void
5714 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5715 {
5716     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5717         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5718         struct subfacet *subfacet;
5719         struct ofexpired expired;
5720
5721         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5722             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5723                 struct dpif_flow_stats stats;
5724
5725                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
5726                                  &stats);
5727                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5728             }
5729         }
5730
5731         expired.flow = facet->flow;
5732         expired.packet_count = facet->packet_count;
5733         expired.byte_count = facet->byte_count;
5734         expired.used = facet->used;
5735         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5736     }
5737 }
5738
5739 static void
5740 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5741 {
5742     struct cls_cursor cursor;
5743     struct facet *facet;
5744
5745     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5746     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5747         send_active_timeout(ofproto, facet);
5748     }
5749 }
5750 \f
5751 static struct ofproto_dpif *
5752 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5753 {
5754     struct ofproto_dpif *ofproto;
5755
5756     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5757                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5758         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5759             return ofproto;
5760         }
5761     }
5762     return NULL;
5763 }
5764
5765 static void
5766 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5767                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5768 {
5769     struct ofproto_dpif *ofproto;
5770
5771     if (argc > 1) {
5772         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5773         if (!ofproto) {
5774             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5775             return;
5776         }
5777         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5778     } else {
5779         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5780             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5781         }
5782     }
5783
5784     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
5785 }
5786
5787 static void
5788 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5789                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5790 {
5791     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5792     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5793     const struct mac_entry *e;
5794
5795     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5796     if (!ofproto) {
5797         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5798         return;
5799     }
5800
5801     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5802     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5803         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5804         char name[OFP_MAX_PORT_NAME_LEN];
5805
5806         ofputil_port_to_string(ofbundle_get_a_port(bundle)->up.ofp_port,
5807                                name, sizeof name);
5808         ds_put_format(&ds, "%5s  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5809                       name, e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
5810                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
5811     }
5812     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
5813     ds_destroy(&ds);
5814 }
5815
5816 struct trace_ctx {
5817     struct xlate_out xout;
5818     struct xlate_in xin;
5819     struct flow flow;
5820     struct ds *result;
5821 };
5822
5823 static void
5824 trace_format_rule(struct ds *result, int level, const struct rule_dpif *rule)
5825 {
5826     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5827     if (!rule) {
5828         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5829         return;
5830     }
5831
5832     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5833                   rule ? rule->up.table_id : 0, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5834     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5835     ds_put_char(result, '\n');
5836
5837     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5838     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5839     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
5840     ds_put_char(result, '\n');
5841 }
5842
5843 static void
5844 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5845                   struct trace_ctx *trace)
5846 {
5847     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5848     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5849     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
5850         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5851     } else {
5852         flow_format(result, &trace->xin.flow);
5853         trace->flow = trace->xin.flow;
5854     }
5855     ds_put_char(result, '\n');
5856 }
5857
5858 static void
5859 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5860                   struct trace_ctx *trace)
5861 {
5862     size_t i;
5863
5864     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5865     ds_put_format(result, "%s:", title);
5866     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5867         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5868     }
5869     ds_put_char(result, '\n');
5870 }
5871
5872 static void
5873 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
5874                  struct trace_ctx *trace)
5875 {
5876     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
5877
5878     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5879     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5880     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
5881     ds_put_char(result, '\n');
5882 }
5883
5884 static void
5885 trace_resubmit(struct xlate_in *xin, struct rule_dpif *rule, int recurse)
5886 {
5887     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5888     struct ds *result = trace->result;
5889
5890     ds_put_char(result, '\n');
5891     trace_format_flow(result, recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5892     trace_format_regs(result, recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5893     trace_format_odp(result,  recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
5894     trace_format_rule(result, recurse + 1, rule);
5895 }
5896
5897 static void
5898 trace_report(struct xlate_in *xin, const char *s, int recurse)
5899 {
5900     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5901     struct ds *result = trace->result;
5902
5903     ds_put_char_multiple(result, '\t', recurse);
5904     ds_put_cstr(result, s);
5905     ds_put_char(result, '\n');
5906 }
5907
5908 static void
5909 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5910                       void *aux OVS_UNUSED)
5911 {
5912     const struct dpif_backer *backer;
5913     struct ofproto_dpif *ofproto;
5914     struct ofpbuf odp_key;
5915     struct ofpbuf *packet;
5916     struct ds result;
5917     struct flow flow;
5918     char *s;
5919
5920     packet = NULL;
5921     backer = NULL;
5922     ds_init(&result);
5923     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5924
5925     /* Handle "-generate" or a hex string as the last argument. */
5926     if (!strcmp(argv[argc - 1], "-generate")) {
5927         packet = ofpbuf_new(0);
5928         argc--;
5929     } else {
5930         const char *error = eth_from_hex(argv[argc - 1], &packet);
5931         if (!error) {
5932             argc--;
5933         } else if (argc == 4) {
5934             /* The 3-argument form must end in "-generate' or a hex string. */
5935             unixctl_command_reply_error(conn, error);
5936             goto exit;
5937         }
5938     }
5939
5940     /* Parse the flow and determine whether a datapath or
5941      * bridge is specified. If function odp_flow_key_from_string()
5942      * returns 0, the flow is a odp_flow. If function
5943      * parse_ofp_exact_flow() returns 0, the flow is a br_flow. */
5944     if (!odp_flow_from_string(argv[argc - 1], NULL, &odp_key, NULL)) {
5945         /* If the odp_flow is the second argument,
5946          * the datapath name is the first argument. */
5947         if (argc == 3) {
5948             const char *dp_type;
5949             if (!strncmp(argv[1], "ovs-", 4)) {
5950                 dp_type = argv[1] + 4;
5951             } else {
5952                 dp_type = argv[1];
5953             }
5954             backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, dp_type);
5955             if (!backer) {
5956                 unixctl_command_reply_error(conn, "Cannot find datapath "
5957                                "of this name");
5958                 goto exit;
5959             }
5960         } else {
5961             /* No datapath name specified, so there should be only one
5962              * datapath. */
5963             struct shash_node *node;
5964             if (shash_count(&all_dpif_backers) != 1) {
5965                 unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify datapath "
5966                          "name, there is more than one type of datapath");
5967                 goto exit;
5968             }
5969             node = shash_first(&all_dpif_backers);
5970             backer = node->data;
5971         }
5972
5973         /* Extract the ofproto_dpif object from the ofproto_receive()
5974          * function. */
5975         if (ofproto_receive(backer, NULL, odp_key.data,
5976                             odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL)) {
5977             unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid datapath flow");
5978             goto exit;
5979         }
5980         ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
5981     } else if (!parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[argc - 1])) {
5982         if (argc != 3) {
5983             unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify bridge name");
5984             goto exit;
5985         }
5986
5987         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5988         if (!ofproto) {
5989             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown bridge name");
5990             goto exit;
5991         }
5992     } else {
5993         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
5994         goto exit;
5995     }
5996
5997     /* Generate a packet, if requested. */
5998     if (packet) {
5999         if (!packet->size) {
6000             flow_compose(packet, &flow);
6001         } else {
6002             union flow_in_port in_port_;
6003
6004             in_port_ = flow.in_port;
6005             ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
6006             s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
6007             ds_put_cstr(&result, s);
6008             free(s);
6009
6010             /* Use the metadata from the flow and the packet argument
6011              * to reconstruct the flow. */
6012             flow_extract(packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark, NULL,
6013                          &in_port_, &flow);
6014         }
6015     }
6016
6017     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &result);
6018     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
6019
6020 exit:
6021     ds_destroy(&result);
6022     ofpbuf_delete(packet);
6023     ofpbuf_uninit(&odp_key);
6024 }
6025
6026 void
6027 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
6028               const struct ofpbuf *packet, struct ds *ds)
6029 {
6030     struct rule_dpif *rule;
6031
6032     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
6033     flow_format(ds, flow);
6034     ds_put_char(ds, '\n');
6035
6036     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
6037
6038     trace_format_rule(ds, 0, rule);
6039     if (rule == ofproto->miss_rule) {
6040         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
6041     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
6042         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
6043                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
6044     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
6045         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
6046                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
6047     }
6048
6049     if (rule) {
6050         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
6051         struct ofpbuf odp_actions;
6052         struct trace_ctx trace;
6053         struct match match;
6054         uint8_t tcp_flags;
6055
6056         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
6057         trace.result = ds;
6058         trace.flow = *flow;
6059         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
6060                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
6061         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, rule, tcp_flags, packet);
6062         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
6063         trace.xin.report_hook = trace_report;
6064
6065         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
6066
6067         ds_put_char(ds, '\n');
6068         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
6069
6070         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
6071         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
6072         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
6073         ds_put_char(ds, '\n');
6074
6075         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
6076         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
6077                            trace.xout.odp_actions.size);
6078
6079         if (trace.xout.slow) {
6080             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
6081                         "slow path because it:");
6082             switch (trace.xout.slow) {
6083             case SLOW_CFM:
6084                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
6085                 break;
6086             case SLOW_LACP:
6087                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
6088                 break;
6089             case SLOW_STP:
6090                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
6091                 break;
6092             case SLOW_BFD:
6093                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of BFD packets.");
6094                 break;
6095             case SLOW_CONTROLLER:
6096                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
6097                             "to the OpenFlow controller.");
6098                 break;
6099             case __SLOW_MAX:
6100                 NOT_REACHED();
6101             }
6102         }
6103
6104         xlate_out_uninit(&trace.xout);
6105     }
6106 }
6107
6108 static void
6109 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6110                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6111 {
6112     clogged = true;
6113     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6114 }
6115
6116 static void
6117 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6118                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6119 {
6120     clogged = false;
6121     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6122 }
6123
6124 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6125  * 'reply' describing the results. */
6126 static void
6127 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6128 {
6129     struct cls_cursor cursor;
6130     struct facet *facet;
6131     int errors;
6132
6133     errors = 0;
6134     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6135     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6136         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6137             errors++;
6138         }
6139     }
6140     if (errors) {
6141         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
6142     }
6143
6144     if (errors) {
6145         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6146                       ofproto->up.name, errors);
6147     } else {
6148         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6149     }
6150 }
6151
6152 static void
6153 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6154                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6155 {
6156     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6157     struct ofproto_dpif *ofproto;
6158
6159     if (argc > 1) {
6160         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6161         if (!ofproto) {
6162             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
6163                                         "ofproto/list for help)");
6164             return;
6165         }
6166         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6167     } else {
6168         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6169             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6170         }
6171     }
6172
6173     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
6174     ds_destroy(&reply);
6175 }
6176
6177 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
6178  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
6179  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
6180 static const struct shash_node **
6181 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
6182 {
6183     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6184
6185     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6186         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
6187         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
6188     }
6189
6190     return shash_sort(ofproto_shash);
6191 }
6192
6193 static void
6194 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6195                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
6196                               void *aux OVS_UNUSED)
6197 {
6198     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6199     struct shash ofproto_shash;
6200     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
6201     int i;
6202
6203     shash_init(&ofproto_shash);
6204     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6205     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6206         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
6207         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
6208     }
6209
6210     shash_destroy(&ofproto_shash);
6211     free(sorted_ofprotos);
6212
6213     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6214     ds_destroy(&ds);
6215 }
6216
6217 static void
6218 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
6219               const struct avg_subfacet_rates *rates)
6220 {
6221     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
6222                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
6223 }
6224
6225 static void
6226 dpif_show_backer(const struct dpif_backer *backer, struct ds *ds)
6227 {
6228     const struct shash_node **ofprotos;
6229     struct ofproto_dpif *ofproto;
6230     struct shash ofproto_shash;
6231     uint64_t n_hit, n_missed;
6232     long long int minutes;
6233     size_t i;
6234
6235     n_hit = n_missed = 0;
6236     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6237         if (ofproto->backer == backer) {
6238             n_missed += ofproto->n_missed;
6239             n_hit += ofproto->n_hit;
6240         }
6241     }
6242
6243     ds_put_format(ds, "%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6244                   dpif_name(backer->dpif), n_hit, n_missed);
6245     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %u, max: %u,"
6246                   " life span: %lldms\n", hmap_count(&backer->subfacets),
6247                   backer->avg_n_subfacet, backer->max_n_subfacet,
6248                   backer->avg_subfacet_life);
6249
6250     minutes = (time_msec() - backer->created) / (1000 * 60);
6251     if (minutes >= 60) {
6252         show_dp_rates(ds, "\thourly avg:", &backer->hourly);
6253     }
6254     if (minutes >= 60 * 24) {
6255         show_dp_rates(ds, "\tdaily avg:",  &backer->daily);
6256     }
6257     show_dp_rates(ds, "\toverall avg:",  &backer->lifetime);
6258
6259     shash_init(&ofproto_shash);
6260     ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6261     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6262         struct ofproto_dpif *ofproto = ofprotos[i]->data;
6263         const struct shash_node **ports;
6264         size_t j;
6265
6266         if (ofproto->backer != backer) {
6267             continue;
6268         }
6269
6270         ds_put_format(ds, "\t%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6271                       ofproto->up.name, ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
6272
6273         ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
6274         for (j = 0; j < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); j++) {
6275             const struct shash_node *node = ports[j];
6276             struct ofport *ofport = node->data;
6277             struct smap config;
6278             odp_port_t odp_port;
6279
6280             ds_put_format(ds, "\t\t%s %u/", netdev_get_name(ofport->netdev),
6281                           ofport->ofp_port);
6282
6283             odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
6284             if (odp_port != ODPP_NONE) {
6285                 ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
6286             } else {
6287                 ds_put_cstr(ds, "none:");
6288             }
6289
6290             ds_put_format(ds, " (%s", netdev_get_type(ofport->netdev));
6291
6292             smap_init(&config);
6293             if (!netdev_get_config(ofport->netdev, &config)) {
6294                 const struct smap_node **nodes;
6295                 size_t i;
6296
6297                 nodes = smap_sort(&config);
6298                 for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
6299                     const struct smap_node *node = nodes[i];
6300                     ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
6301                                   node->key, node->value);
6302                 }
6303                 free(nodes);
6304             }
6305             smap_destroy(&config);
6306
6307             ds_put_char(ds, ')');
6308             ds_put_char(ds, '\n');
6309         }
6310         free(ports);
6311     }
6312     shash_destroy(&ofproto_shash);
6313     free(ofprotos);
6314 }
6315
6316 static void
6317 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6318                           const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6319 {
6320     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6321     const struct shash_node **backers;
6322     int i;
6323
6324     backers = shash_sort(&all_dpif_backers);
6325     for (i = 0; i < shash_count(&all_dpif_backers); i++) {
6326         dpif_show_backer(backers[i]->data, &ds);
6327     }
6328     free(backers);
6329
6330     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6331     ds_destroy(&ds);
6332 }
6333
6334 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
6335  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
6336  * both xlate caching and kernel wildcarding.
6337  *
6338  * It's important to note that in the output the flow description uses
6339  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
6340  *
6341  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
6342  * documented in the man page. */
6343 static void
6344 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
6345                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6346                                     void *aux OVS_UNUSED)
6347 {
6348     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6349     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6350     long long int now = time_msec();
6351     struct cls_cursor cursor;
6352     struct facet *facet;
6353
6354     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6355     if (!ofproto) {
6356         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6357         return;
6358     }
6359
6360     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6361     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6362         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
6363         ds_put_cstr(&ds, ", ");
6364         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%zu, ", list_size(&facet->subfacets));
6365         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
6366         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
6367         if (facet->xout.slow) {
6368             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6369             const struct nlattr *actions;
6370             size_t actions_len;
6371
6372             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6373                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6374                               &actions, &actions_len);
6375             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6376         } else {
6377             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6378                                facet->xout.odp_actions.size);
6379         }
6380         ds_put_cstr(&ds, "\n");
6381     }
6382
6383     ds_chomp(&ds, '\n');
6384     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6385     ds_destroy(&ds);
6386 }
6387
6388 static void
6389 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
6390                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6391                                 void *aux OVS_UNUSED)
6392 {
6393     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6394     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6395     struct subfacet *subfacet;
6396
6397     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6398     if (!ofproto) {
6399         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6400         return;
6401     }
6402
6403     update_stats(ofproto->backer);
6404
6405     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->backer->subfacets) {
6406         struct facet *facet = subfacet->facet;
6407
6408         if (ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
6409             continue;
6410         }
6411
6412         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
6413
6414         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
6415                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
6416         if (subfacet->used) {
6417             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
6418                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
6419         } else {
6420             ds_put_format(&ds, "never");
6421         }
6422         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
6423             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
6424             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
6425         }
6426
6427         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
6428         if (facet->xout.slow) {
6429             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6430             const struct nlattr *actions;
6431             size_t actions_len;
6432
6433             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6434                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6435                               &actions, &actions_len);
6436             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6437         } else {
6438             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6439                                facet->xout.odp_actions.size);
6440         }
6441         ds_put_char(&ds, '\n');
6442     }
6443
6444     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6445     ds_destroy(&ds);
6446 }
6447
6448 static void
6449 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
6450                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6451                                void *aux OVS_UNUSED)
6452 {
6453     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6454     struct ofproto_dpif *ofproto;
6455
6456     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6457     if (!ofproto) {
6458         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6459         return;
6460     }
6461
6462     flush(&ofproto->up);
6463
6464     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6465     ds_destroy(&ds);
6466 }
6467
6468 static void
6469 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6470 {
6471     static bool registered;
6472     if (registered) {
6473         return;
6474     }
6475     registered = true;
6476
6477     unixctl_command_register(
6478         "ofproto/trace",
6479         "[dp_name]|bridge odp_flow|br_flow [-generate|packet]",
6480         1, 3, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6481     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6482                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6483     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6484                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6485     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6486                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6487     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6488                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6489     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6490                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6491     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
6492                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
6493     unixctl_command_register("dpif/show", "", 0, 0, ofproto_unixctl_dpif_show,
6494                              NULL);
6495     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
6496                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
6497     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
6498                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
6499     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
6500                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
6501 }
6502 \f
6503 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6504  *
6505  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6506  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6507  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6508  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6509
6510 static int
6511 set_realdev(struct ofport *ofport_, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6512 {
6513     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6514     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6515
6516     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6517         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6518         return 0;
6519     }
6520
6521     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
6522
6523     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6524         vsp_remove(ofport);
6525     }
6526     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6527         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6528          * themselves be part of a bundle. */
6529         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6530     }
6531
6532     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6533     ofport->vlandev_vid = vid;
6534
6535     if (realdev_ofp_port) {
6536         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6537     }
6538
6539     return 0;
6540 }
6541
6542 static uint32_t
6543 hash_realdev_vid(ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6544 {
6545     return hash_2words(ofp_to_u16(realdev_ofp_port), vid);
6546 }
6547
6548 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
6549  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
6550  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
6551  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
6552  *
6553  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
6554  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
6555 ofp_port_t
6556 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6557                        ofp_port_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6558 {
6559     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6560         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6561         const struct vlan_splinter *vsp;
6562
6563         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6564                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6565                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6566             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6567                 && vsp->vid == vid) {
6568                 return vsp->vlandev_ofp_port;
6569             }
6570         }
6571     }
6572     return realdev_ofp_port;
6573 }
6574
6575 static struct vlan_splinter *
6576 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t vlandev_ofp_port)
6577 {
6578     struct vlan_splinter *vsp;
6579
6580     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node,
6581                              hash_ofp_port(vlandev_ofp_port),
6582                              &ofproto->vlandev_map) {
6583         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6584             return vsp;
6585         }
6586     }
6587
6588     return NULL;
6589 }
6590
6591 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
6592  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
6593  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
6594  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
6595  * eth0 and store 9 in '*vid'.
6596  *
6597  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
6598  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
6599  * always does.*/
6600 static ofp_port_t
6601 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6602                        ofp_port_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6603 {
6604     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6605         const struct vlan_splinter *vsp;
6606
6607         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6608         if (vsp) {
6609             if (vid) {
6610                 *vid = vsp->vid;
6611             }
6612             return vsp->realdev_ofp_port;
6613         }
6614     }
6615     return 0;
6616 }
6617
6618 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
6619  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
6620  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
6621  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
6622  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
6623  * making any changes. */
6624 static bool
6625 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
6626 {
6627     ofp_port_t realdev;
6628     int vid;
6629
6630     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port.ofp_port, &vid);
6631     if (!realdev) {
6632         return false;
6633     }
6634
6635     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
6636      * the VLAN device's VLAN ID. */
6637     flow->in_port.ofp_port = realdev;
6638     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
6639     return true;
6640 }
6641
6642 static void
6643 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6644 {
6645     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6646     struct vlan_splinter *vsp;
6647
6648     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6649     if (vsp) {
6650         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6651         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6652         free(vsp);
6653
6654         port->realdev_ofp_port = 0;
6655     } else {
6656         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6657     }
6658 }
6659
6660 static void
6661 vsp_add(struct ofport_dpif *port, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6662 {
6663     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6664
6665     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6666         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6667             == realdev_ofp_port)) {
6668         struct vlan_splinter *vsp;
6669
6670         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6671         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6672                     hash_ofp_port(port->up.ofp_port));
6673         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6674                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6675         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6676         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6677         vsp->vid = vid;
6678
6679         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6680     } else {
6681         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6682     }
6683 }
6684
6685 odp_port_t
6686 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t ofp_port)
6687 {
6688     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6689     return ofport ? ofport->odp_port : ODPP_NONE;
6690 }
6691
6692 static struct ofport_dpif *
6693 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, odp_port_t odp_port)
6694 {
6695     struct ofport_dpif *port;
6696
6697     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node, hash_odp_port(odp_port),
6698                              &backer->odp_to_ofport_map) {
6699         if (port->odp_port == odp_port) {
6700             return port;
6701         }
6702     }
6703
6704     return NULL;
6705 }
6706
6707 static ofp_port_t
6708 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, odp_port_t odp_port)
6709 {
6710     struct ofport_dpif *port;
6711
6712     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
6713     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
6714         return port->up.ofp_port;
6715     } else {
6716         return OFPP_NONE;
6717     }
6718 }
6719
6720 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
6721  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
6722  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
6723  * (about .37). */
6724 static void
6725 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
6726 {
6727     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
6728 }
6729
6730 static void
6731 update_moving_averages(struct dpif_backer *backer)
6732 {
6733     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
6734     long long int minutes = (time_msec() - backer->created) / min_ms;
6735
6736     if (minutes > 0) {
6737         backer->lifetime.add_rate = (double) backer->total_subfacet_add_count
6738             / minutes;
6739         backer->lifetime.del_rate = (double) backer->total_subfacet_del_count
6740             / minutes;
6741     } else {
6742         backer->lifetime.add_rate = 0.0;
6743         backer->lifetime.del_rate = 0.0;
6744     }
6745
6746     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
6747     if (time_msec() - backer->last_minute >= min_ms) {
6748         exp_mavg(&backer->hourly.add_rate, 60, backer->subfacet_add_count);
6749         exp_mavg(&backer->hourly.del_rate, 60, backer->subfacet_del_count);
6750
6751         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
6752         if ((backer->last_minute - backer->created) / min_ms % 60 == 59) {
6753             exp_mavg(&backer->daily.add_rate, 24, backer->hourly.add_rate);
6754             exp_mavg(&backer->daily.del_rate, 24, backer->hourly.del_rate);
6755         }
6756
6757         backer->total_subfacet_add_count += backer->subfacet_add_count;
6758         backer->total_subfacet_del_count += backer->subfacet_del_count;
6759         backer->subfacet_add_count = 0;
6760         backer->subfacet_del_count = 0;
6761         backer->last_minute += min_ms;
6762     }
6763 }
6764
6765 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6766     init,
6767     enumerate_types,
6768     enumerate_names,
6769     del,
6770     port_open_type,
6771     type_run,
6772     type_run_fast,
6773     type_wait,
6774     alloc,
6775     construct,
6776     destruct,
6777     dealloc,
6778     run,
6779     run_fast,
6780     wait,
6781     get_memory_usage,
6782     flush,
6783     get_features,
6784     get_tables,
6785     port_alloc,
6786     port_construct,
6787     port_destruct,
6788     port_dealloc,
6789     port_modified,
6790     port_reconfigured,
6791     port_query_by_name,
6792     port_add,
6793     port_del,
6794     port_get_stats,
6795     port_dump_start,
6796     port_dump_next,
6797     port_dump_done,
6798     port_poll,
6799     port_poll_wait,
6800     port_is_lacp_current,
6801     NULL,                       /* rule_choose_table */
6802     rule_alloc,
6803     rule_construct,
6804     rule_destruct,
6805     rule_dealloc,
6806     rule_get_stats,
6807     rule_execute,
6808     rule_modify_actions,
6809     set_frag_handling,
6810     packet_out,
6811     set_netflow,
6812     get_netflow_ids,
6813     set_sflow,
6814     set_ipfix,
6815     set_cfm,
6816     get_cfm_status,
6817     set_bfd,
6818     get_bfd_status,
6819     set_stp,
6820     get_stp_status,
6821     set_stp_port,
6822     get_stp_port_status,
6823     set_queues,
6824     bundle_set,
6825     bundle_remove,
6826     mirror_set,
6827     mirror_get_stats,
6828     set_flood_vlans,
6829     is_mirror_output_bundle,
6830     forward_bpdu_changed,
6831     set_mac_table_config,
6832     set_realdev,
6833 };