Implement IPFIX export
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
3  * Copyright (c) 2010 Jean Tourrilhes - HP-Labs.
4  *
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <config.h>
19 #include "ofproto.h"
20 #include <errno.h>
21 #include <inttypes.h>
22 #include <stdbool.h>
23 #include <stdlib.h>
24 #include "bitmap.h"
25 #include "byte-order.h"
26 #include "classifier.h"
27 #include "connmgr.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "dynamic-string.h"
30 #include "hash.h"
31 #include "hmap.h"
32 #include "meta-flow.h"
33 #include "netdev.h"
34 #include "nx-match.h"
35 #include "ofp-actions.h"
36 #include "ofp-errors.h"
37 #include "ofp-msgs.h"
38 #include "ofp-print.h"
39 #include "ofp-util.h"
40 #include "ofpbuf.h"
41 #include "ofproto-provider.h"
42 #include "openflow/nicira-ext.h"
43 #include "openflow/openflow.h"
44 #include "packets.h"
45 #include "pinsched.h"
46 #include "pktbuf.h"
47 #include "poll-loop.h"
48 #include "random.h"
49 #include "shash.h"
50 #include "simap.h"
51 #include "sset.h"
52 #include "timeval.h"
53 #include "unaligned.h"
54 #include "unixctl.h"
55 #include "vlog.h"
56
57 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto);
58
59 COVERAGE_DEFINE(ofproto_error);
60 COVERAGE_DEFINE(ofproto_flush);
61 COVERAGE_DEFINE(ofproto_no_packet_in);
62 COVERAGE_DEFINE(ofproto_packet_out);
63 COVERAGE_DEFINE(ofproto_queue_req);
64 COVERAGE_DEFINE(ofproto_recv_openflow);
65 COVERAGE_DEFINE(ofproto_reinit_ports);
66 COVERAGE_DEFINE(ofproto_uninstallable);
67 COVERAGE_DEFINE(ofproto_update_port);
68
69 enum ofproto_state {
70     S_OPENFLOW,                 /* Processing OpenFlow commands. */
71     S_EVICT,                    /* Evicting flows from over-limit tables. */
72     S_FLUSH,                    /* Deleting all flow table rules. */
73 };
74
75 enum ofoperation_type {
76     OFOPERATION_ADD,
77     OFOPERATION_DELETE,
78     OFOPERATION_MODIFY
79 };
80
81 /* A single OpenFlow request can execute any number of operations.  The
82  * ofopgroup maintain OpenFlow state common to all of the operations, e.g. the
83  * ofconn to which an error reply should be sent if necessary.
84  *
85  * ofproto initiates some operations internally.  These operations are still
86  * assigned to groups but will not have an associated ofconn. */
87 struct ofopgroup {
88     struct ofproto *ofproto;    /* Owning ofproto. */
89     struct list ofproto_node;   /* In ofproto's "pending" list. */
90     struct list ops;            /* List of "struct ofoperation"s. */
91     int n_running;              /* Number of ops still pending. */
92
93     /* Data needed to send OpenFlow reply on failure or to send a buffered
94      * packet on success.
95      *
96      * If list_is_empty(ofconn_node) then this ofopgroup never had an
97      * associated ofconn or its ofconn's connection dropped after it initiated
98      * the operation.  In the latter case 'ofconn' is a wild pointer that
99      * refers to freed memory, so the 'ofconn' member must be used only if
100      * !list_is_empty(ofconn_node).
101      */
102     struct list ofconn_node;    /* In ofconn's list of pending opgroups. */
103     struct ofconn *ofconn;      /* ofconn for reply (but see note above). */
104     struct ofp_header *request; /* Original request (truncated at 64 bytes). */
105     uint32_t buffer_id;         /* Buffer id from original request. */
106 };
107
108 static struct ofopgroup *ofopgroup_create_unattached(struct ofproto *);
109 static struct ofopgroup *ofopgroup_create(struct ofproto *, struct ofconn *,
110                                           const struct ofp_header *,
111                                           uint32_t buffer_id);
112 static void ofopgroup_submit(struct ofopgroup *);
113 static void ofopgroup_complete(struct ofopgroup *);
114
115 /* A single flow table operation. */
116 struct ofoperation {
117     struct ofopgroup *group;    /* Owning group. */
118     struct list group_node;     /* In ofopgroup's "ops" list. */
119     struct hmap_node hmap_node; /* In ofproto's "deletions" hmap. */
120     struct rule *rule;          /* Rule being operated upon. */
121     enum ofoperation_type type; /* Type of operation. */
122
123     /* OFOPERATION_ADD. */
124     struct rule *victim;        /* Rule being replaced, if any.. */
125
126     /* OFOPERATION_MODIFY: The old actions, if the actions are changing. */
127     struct ofpact *ofpacts;
128     size_t ofpacts_len;
129
130     /* OFOPERATION_DELETE. */
131     enum ofp_flow_removed_reason reason; /* Reason flow was removed. */
132
133     ovs_be64 flow_cookie;       /* Rule's old flow cookie. */
134     enum ofperr error;          /* 0 if no error. */
135 };
136
137 static struct ofoperation *ofoperation_create(struct ofopgroup *,
138                                               struct rule *,
139                                               enum ofoperation_type,
140                                               enum ofp_flow_removed_reason);
141 static void ofoperation_destroy(struct ofoperation *);
142
143 /* oftable. */
144 static void oftable_init(struct oftable *);
145 static void oftable_destroy(struct oftable *);
146
147 static void oftable_set_name(struct oftable *, const char *name);
148
149 static void oftable_disable_eviction(struct oftable *);
150 static void oftable_enable_eviction(struct oftable *,
151                                     const struct mf_subfield *fields,
152                                     size_t n_fields);
153
154 static void oftable_remove_rule(struct rule *);
155 static struct rule *oftable_replace_rule(struct rule *);
156 static void oftable_substitute_rule(struct rule *old, struct rule *new);
157
158 /* A set of rules within a single OpenFlow table (oftable) that have the same
159  * values for the oftable's eviction_fields.  A rule to be evicted, when one is
160  * needed, is taken from the eviction group that contains the greatest number
161  * of rules.
162  *
163  * An oftable owns any number of eviction groups, each of which contains any
164  * number of rules.
165  *
166  * Membership in an eviction group is imprecise, based on the hash of the
167  * oftable's eviction_fields (in the eviction_group's id_node.hash member).
168  * That is, if two rules have different eviction_fields, but those
169  * eviction_fields hash to the same value, then they will belong to the same
170  * eviction_group anyway.
171  *
172  * (When eviction is not enabled on an oftable, we don't track any eviction
173  * groups, to save time and space.) */
174 struct eviction_group {
175     struct hmap_node id_node;   /* In oftable's "eviction_groups_by_id". */
176     struct heap_node size_node; /* In oftable's "eviction_groups_by_size". */
177     struct heap rules;          /* Contains "struct rule"s. */
178 };
179
180 static struct rule *choose_rule_to_evict(struct oftable *);
181 static void ofproto_evict(struct ofproto *);
182 static uint32_t rule_eviction_priority(struct rule *);
183
184 /* ofport. */
185 static void ofport_destroy__(struct ofport *);
186 static void ofport_destroy(struct ofport *);
187
188 static void update_port(struct ofproto *, const char *devname);
189 static int init_ports(struct ofproto *);
190 static void reinit_ports(struct ofproto *);
191
192 /* rule. */
193 static void ofproto_rule_destroy__(struct rule *);
194 static void ofproto_rule_send_removed(struct rule *, uint8_t reason);
195 static bool rule_is_modifiable(const struct rule *);
196
197 /* OpenFlow. */
198 static enum ofperr add_flow(struct ofproto *, struct ofconn *,
199                             const struct ofputil_flow_mod *,
200                             const struct ofp_header *);
201 static void delete_flow__(struct rule *, struct ofopgroup *);
202 static bool handle_openflow(struct ofconn *, struct ofpbuf *);
203 static enum ofperr handle_flow_mod__(struct ofproto *, struct ofconn *,
204                                      const struct ofputil_flow_mod *,
205                                      const struct ofp_header *);
206
207 /* ofproto. */
208 static uint64_t pick_datapath_id(const struct ofproto *);
209 static uint64_t pick_fallback_dpid(void);
210 static void ofproto_destroy__(struct ofproto *);
211 static void update_mtu(struct ofproto *, struct ofport *);
212
213 /* unixctl. */
214 static void ofproto_unixctl_init(void);
215
216 /* All registered ofproto classes, in probe order. */
217 static const struct ofproto_class **ofproto_classes;
218 static size_t n_ofproto_classes;
219 static size_t allocated_ofproto_classes;
220
221 /* Map from datapath name to struct ofproto, for use by unixctl commands. */
222 static struct hmap all_ofprotos = HMAP_INITIALIZER(&all_ofprotos);
223
224 /* Initial mappings of port to OpenFlow number mappings. */
225 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
226
227 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
228
229 /* Must be called to initialize the ofproto library.
230  *
231  * The caller may pass in 'iface_hints', which contains an shash of
232  * "iface_hint" elements indexed by the interface's name.  The provider
233  * may use these hints to describe the startup configuration in order to
234  * reinitialize its state.  The caller owns the provided data, so a
235  * provider will make copies of anything required.  An ofproto provider
236  * will remove any existing state that is not described by the hint, and
237  * may choose to remove it all. */
238 void
239 ofproto_init(const struct shash *iface_hints)
240 {
241     struct shash_node *node;
242     size_t i;
243
244     ofproto_class_register(&ofproto_dpif_class);
245
246     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
247     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
248         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
249         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
250         const char *br_type = ofproto_normalize_type(orig_hint->br_type);
251
252         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
253         new_hint->br_type = xstrdup(br_type);
254         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
255
256         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
257     }
258
259     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
260         ofproto_classes[i]->init(&init_ofp_ports);
261     }
262 }
263
264 /* 'type' should be a normalized datapath type, as returned by
265  * ofproto_normalize_type().  Returns the corresponding ofproto_class
266  * structure, or a null pointer if there is none registered for 'type'. */
267 static const struct ofproto_class *
268 ofproto_class_find__(const char *type)
269 {
270     size_t i;
271
272     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
273         const struct ofproto_class *class = ofproto_classes[i];
274         struct sset types;
275         bool found;
276
277         sset_init(&types);
278         class->enumerate_types(&types);
279         found = sset_contains(&types, type);
280         sset_destroy(&types);
281
282         if (found) {
283             return class;
284         }
285     }
286     VLOG_WARN("unknown datapath type %s", type);
287     return NULL;
288 }
289
290 /* Registers a new ofproto class.  After successful registration, new ofprotos
291  * of that type can be created using ofproto_create(). */
292 int
293 ofproto_class_register(const struct ofproto_class *new_class)
294 {
295     size_t i;
296
297     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
298         if (ofproto_classes[i] == new_class) {
299             return EEXIST;
300         }
301     }
302
303     if (n_ofproto_classes >= allocated_ofproto_classes) {
304         ofproto_classes = x2nrealloc(ofproto_classes,
305                                      &allocated_ofproto_classes,
306                                      sizeof *ofproto_classes);
307     }
308     ofproto_classes[n_ofproto_classes++] = new_class;
309     return 0;
310 }
311
312 /* Unregisters a datapath provider.  'type' must have been previously
313  * registered and not currently be in use by any ofprotos.  After
314  * unregistration new datapaths of that type cannot be opened using
315  * ofproto_create(). */
316 int
317 ofproto_class_unregister(const struct ofproto_class *class)
318 {
319     size_t i;
320
321     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
322         if (ofproto_classes[i] == class) {
323             for (i++; i < n_ofproto_classes; i++) {
324                 ofproto_classes[i - 1] = ofproto_classes[i];
325             }
326             n_ofproto_classes--;
327             return 0;
328         }
329     }
330     VLOG_WARN("attempted to unregister an ofproto class that is not "
331               "registered");
332     return EAFNOSUPPORT;
333 }
334
335 /* Clears 'types' and enumerates all registered ofproto types into it.  The
336  * caller must first initialize the sset. */
337 void
338 ofproto_enumerate_types(struct sset *types)
339 {
340     size_t i;
341
342     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
343         ofproto_classes[i]->enumerate_types(types);
344     }
345 }
346
347 /* Returns the fully spelled out name for the given ofproto 'type'.
348  *
349  * Normalized type string can be compared with strcmp().  Unnormalized type
350  * string might be the same even if they have different spellings. */
351 const char *
352 ofproto_normalize_type(const char *type)
353 {
354     return type && type[0] ? type : "system";
355 }
356
357 /* Clears 'names' and enumerates the names of all known created ofprotos with
358  * the given 'type'.  The caller must first initialize the sset.  Returns 0 if
359  * successful, otherwise a positive errno value.
360  *
361  * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable.  This is not
362  * considered an error. */
363 int
364 ofproto_enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
365 {
366     const struct ofproto_class *class = ofproto_class_find__(type);
367     return class ? class->enumerate_names(type, names) : EAFNOSUPPORT;
368  }
369
370 int
371 ofproto_create(const char *datapath_name, const char *datapath_type,
372                struct ofproto **ofprotop)
373 {
374     const struct ofproto_class *class;
375     struct ofproto *ofproto;
376     int error;
377     int i;
378
379     *ofprotop = NULL;
380
381     ofproto_unixctl_init();
382
383     datapath_type = ofproto_normalize_type(datapath_type);
384     class = ofproto_class_find__(datapath_type);
385     if (!class) {
386         VLOG_WARN("could not create datapath %s of unknown type %s",
387                   datapath_name, datapath_type);
388         return EAFNOSUPPORT;
389     }
390
391     ofproto = class->alloc();
392     if (!ofproto) {
393         VLOG_ERR("failed to allocate datapath %s of type %s",
394                  datapath_name, datapath_type);
395         return ENOMEM;
396     }
397
398     /* Initialize. */
399     memset(ofproto, 0, sizeof *ofproto);
400     ofproto->ofproto_class = class;
401     ofproto->name = xstrdup(datapath_name);
402     ofproto->type = xstrdup(datapath_type);
403     hmap_insert(&all_ofprotos, &ofproto->hmap_node,
404                 hash_string(ofproto->name, 0));
405     ofproto->datapath_id = 0;
406     ofproto_set_flow_eviction_threshold(ofproto,
407                                         OFPROTO_FLOW_EVICTION_THRESHOLD_DEFAULT);
408     ofproto->forward_bpdu = false;
409     ofproto->fallback_dpid = pick_fallback_dpid();
410     ofproto->mfr_desc = NULL;
411     ofproto->hw_desc = NULL;
412     ofproto->sw_desc = NULL;
413     ofproto->serial_desc = NULL;
414     ofproto->dp_desc = NULL;
415     ofproto->frag_handling = OFPC_FRAG_NORMAL;
416     hmap_init(&ofproto->ports);
417     shash_init(&ofproto->port_by_name);
418     simap_init(&ofproto->ofp_requests);
419     ofproto->max_ports = OFPP_MAX;
420     ofproto->tables = NULL;
421     ofproto->n_tables = 0;
422     list_init(&ofproto->expirable);
423     ofproto->connmgr = connmgr_create(ofproto, datapath_name, datapath_name);
424     ofproto->state = S_OPENFLOW;
425     list_init(&ofproto->pending);
426     ofproto->n_pending = 0;
427     hmap_init(&ofproto->deletions);
428     ofproto->n_add = ofproto->n_delete = ofproto->n_modify = 0;
429     ofproto->first_op = ofproto->last_op = LLONG_MIN;
430     ofproto->next_op_report = LLONG_MAX;
431     ofproto->op_backoff = LLONG_MIN;
432     ofproto->vlan_bitmap = NULL;
433     ofproto->vlans_changed = false;
434     ofproto->min_mtu = INT_MAX;
435
436     error = ofproto->ofproto_class->construct(ofproto);
437     if (error) {
438         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s",
439                  datapath_name, strerror(error));
440         ofproto_destroy__(ofproto);
441         return error;
442     }
443
444     /* The "max_ports" member should have been set by ->construct(ofproto).
445      * Port 0 is not a valid OpenFlow port, so mark that as unavailable. */
446     ofproto->ofp_port_ids = bitmap_allocate(ofproto->max_ports);
447     bitmap_set1(ofproto->ofp_port_ids, 0);
448
449     /* Check that hidden tables, if any, are at the end. */
450     ovs_assert(ofproto->n_tables);
451     for (i = 0; i + 1 < ofproto->n_tables; i++) {
452         enum oftable_flags flags = ofproto->tables[i].flags;
453         enum oftable_flags next_flags = ofproto->tables[i + 1].flags;
454
455         ovs_assert(!(flags & OFTABLE_HIDDEN) || next_flags & OFTABLE_HIDDEN);
456     }
457
458     ofproto->datapath_id = pick_datapath_id(ofproto);
459     init_ports(ofproto);
460
461     *ofprotop = ofproto;
462     return 0;
463 }
464
465 /* Must be called (only) by an ofproto implementation in its constructor
466  * function.  See the large comment on 'construct' in struct ofproto_class for
467  * details. */
468 void
469 ofproto_init_tables(struct ofproto *ofproto, int n_tables)
470 {
471     struct oftable *table;
472
473     ovs_assert(!ofproto->n_tables);
474     ovs_assert(n_tables >= 1 && n_tables <= 255);
475
476     ofproto->n_tables = n_tables;
477     ofproto->tables = xmalloc(n_tables * sizeof *ofproto->tables);
478     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
479         oftable_init(table);
480     }
481 }
482
483 /* To be optionally called (only) by an ofproto implementation in its
484  * constructor function.  See the large comment on 'construct' in struct
485  * ofproto_class for details.
486  *
487  * Sets the maximum number of ports to 'max_ports'.  The ofproto generic layer
488  * will then ensure that actions passed into the ofproto implementation will
489  * not refer to OpenFlow ports numbered 'max_ports' or higher.  If this
490  * function is not called, there will be no such restriction.
491  *
492  * Reserved ports numbered OFPP_MAX and higher are special and not subject to
493  * the 'max_ports' restriction. */
494 void
495 ofproto_init_max_ports(struct ofproto *ofproto, uint16_t max_ports)
496 {
497     ovs_assert(max_ports <= OFPP_MAX);
498     ofproto->max_ports = max_ports;
499 }
500
501 uint64_t
502 ofproto_get_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
503 {
504     return ofproto->datapath_id;
505 }
506
507 void
508 ofproto_set_datapath_id(struct ofproto *p, uint64_t datapath_id)
509 {
510     uint64_t old_dpid = p->datapath_id;
511     p->datapath_id = datapath_id ? datapath_id : pick_datapath_id(p);
512     if (p->datapath_id != old_dpid) {
513         /* Force all active connections to reconnect, since there is no way to
514          * notify a controller that the datapath ID has changed. */
515         ofproto_reconnect_controllers(p);
516     }
517 }
518
519 void
520 ofproto_set_controllers(struct ofproto *p,
521                         const struct ofproto_controller *controllers,
522                         size_t n_controllers, uint32_t allowed_versions)
523 {
524     connmgr_set_controllers(p->connmgr, controllers, n_controllers,
525                             allowed_versions);
526 }
527
528 void
529 ofproto_set_fail_mode(struct ofproto *p, enum ofproto_fail_mode fail_mode)
530 {
531     connmgr_set_fail_mode(p->connmgr, fail_mode);
532 }
533
534 /* Drops the connections between 'ofproto' and all of its controllers, forcing
535  * them to reconnect. */
536 void
537 ofproto_reconnect_controllers(struct ofproto *ofproto)
538 {
539     connmgr_reconnect(ofproto->connmgr);
540 }
541
542 /* Sets the 'n' TCP port addresses in 'extras' as ones to which 'ofproto''s
543  * in-band control should guarantee access, in the same way that in-band
544  * control guarantees access to OpenFlow controllers. */
545 void
546 ofproto_set_extra_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto,
547                                   const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
548 {
549     connmgr_set_extra_in_band_remotes(ofproto->connmgr, extras, n);
550 }
551
552 /* Sets the OpenFlow queue used by flows set up by in-band control on
553  * 'ofproto' to 'queue_id'.  If 'queue_id' is negative, then in-band control
554  * flows will use the default queue. */
555 void
556 ofproto_set_in_band_queue(struct ofproto *ofproto, int queue_id)
557 {
558     connmgr_set_in_band_queue(ofproto->connmgr, queue_id);
559 }
560
561 /* Sets the number of flows at which eviction from the kernel flow table
562  * will occur. */
563 void
564 ofproto_set_flow_eviction_threshold(struct ofproto *ofproto, unsigned threshold)
565 {
566     if (threshold < OFPROTO_FLOW_EVICTION_THRESHOLD_MIN) {
567         ofproto->flow_eviction_threshold = OFPROTO_FLOW_EVICTION_THRESHOLD_MIN;
568     } else {
569         ofproto->flow_eviction_threshold = threshold;
570     }
571 }
572
573 /* If forward_bpdu is true, the NORMAL action will forward frames with
574  * reserved (e.g. STP) destination Ethernet addresses. if forward_bpdu is false,
575  * the NORMAL action will drop these frames. */
576 void
577 ofproto_set_forward_bpdu(struct ofproto *ofproto, bool forward_bpdu)
578 {
579     bool old_val = ofproto->forward_bpdu;
580     ofproto->forward_bpdu = forward_bpdu;
581     if (old_val != ofproto->forward_bpdu) {
582         if (ofproto->ofproto_class->forward_bpdu_changed) {
583             ofproto->ofproto_class->forward_bpdu_changed(ofproto);
584         }
585     }
586 }
587
588 /* Sets the MAC aging timeout for the OFPP_NORMAL action on 'ofproto' to
589  * 'idle_time', in seconds, and the maximum number of MAC table entries to
590  * 'max_entries'. */
591 void
592 ofproto_set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto, unsigned idle_time,
593                              size_t max_entries)
594 {
595     if (ofproto->ofproto_class->set_mac_table_config) {
596         ofproto->ofproto_class->set_mac_table_config(ofproto, idle_time,
597                                                      max_entries);
598     }
599 }
600
601 void
602 ofproto_set_dp_desc(struct ofproto *p, const char *dp_desc)
603 {
604     free(p->dp_desc);
605     p->dp_desc = dp_desc ? xstrdup(dp_desc) : NULL;
606 }
607
608 int
609 ofproto_set_snoops(struct ofproto *ofproto, const struct sset *snoops)
610 {
611     return connmgr_set_snoops(ofproto->connmgr, snoops);
612 }
613
614 int
615 ofproto_set_netflow(struct ofproto *ofproto,
616                     const struct netflow_options *nf_options)
617 {
618     if (nf_options && sset_is_empty(&nf_options->collectors)) {
619         nf_options = NULL;
620     }
621
622     if (ofproto->ofproto_class->set_netflow) {
623         return ofproto->ofproto_class->set_netflow(ofproto, nf_options);
624     } else {
625         return nf_options ? EOPNOTSUPP : 0;
626     }
627 }
628
629 int
630 ofproto_set_sflow(struct ofproto *ofproto,
631                   const struct ofproto_sflow_options *oso)
632 {
633     if (oso && sset_is_empty(&oso->targets)) {
634         oso = NULL;
635     }
636
637     if (ofproto->ofproto_class->set_sflow) {
638         return ofproto->ofproto_class->set_sflow(ofproto, oso);
639     } else {
640         return oso ? EOPNOTSUPP : 0;
641     }
642 }
643
644 int
645 ofproto_set_ipfix(struct ofproto *ofproto,
646                   const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bo,
647                   const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *fo,
648                   size_t n_fo)
649 {
650     if (ofproto->ofproto_class->set_ipfix) {
651         return ofproto->ofproto_class->set_ipfix(ofproto, bo, fo, n_fo);
652     } else {
653         return (bo || fo) ? EOPNOTSUPP : 0;
654     }
655 }
656 \f
657 /* Spanning Tree Protocol (STP) configuration. */
658
659 /* Configures STP on 'ofproto' using the settings defined in 's'.  If
660  * 's' is NULL, disables STP.
661  *
662  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
663 int
664 ofproto_set_stp(struct ofproto *ofproto,
665                 const struct ofproto_stp_settings *s)
666 {
667     return (ofproto->ofproto_class->set_stp
668             ? ofproto->ofproto_class->set_stp(ofproto, s)
669             : EOPNOTSUPP);
670 }
671
672 /* Retrieves STP status of 'ofproto' and stores it in 's'.  If the
673  * 'enabled' member of 's' is false, then the other members are not
674  * meaningful.
675  *
676  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
677 int
678 ofproto_get_stp_status(struct ofproto *ofproto,
679                        struct ofproto_stp_status *s)
680 {
681     return (ofproto->ofproto_class->get_stp_status
682             ? ofproto->ofproto_class->get_stp_status(ofproto, s)
683             : EOPNOTSUPP);
684 }
685
686 /* Configures STP on 'ofp_port' of 'ofproto' using the settings defined
687  * in 's'.  The caller is responsible for assigning STP port numbers
688  * (using the 'port_num' member in the range of 1 through 255, inclusive)
689  * and ensuring there are no duplicates.  If the 's' is NULL, then STP
690  * is disabled on the port.
691  *
692  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.*/
693 int
694 ofproto_port_set_stp(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
695                      const struct ofproto_port_stp_settings *s)
696 {
697     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
698     if (!ofport) {
699         VLOG_WARN("%s: cannot configure STP on nonexistent port %"PRIu16,
700                   ofproto->name, ofp_port);
701         return ENODEV;
702     }
703
704     return (ofproto->ofproto_class->set_stp_port
705             ? ofproto->ofproto_class->set_stp_port(ofport, s)
706             : EOPNOTSUPP);
707 }
708
709 /* Retrieves STP port status of 'ofp_port' on 'ofproto' and stores it in
710  * 's'.  If the 'enabled' member in 's' is false, then the other members
711  * are not meaningful.
712  *
713  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.*/
714 int
715 ofproto_port_get_stp_status(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
716                             struct ofproto_port_stp_status *s)
717 {
718     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
719     if (!ofport) {
720         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot get STP status on nonexistent "
721                      "port %"PRIu16, ofproto->name, ofp_port);
722         return ENODEV;
723     }
724
725     return (ofproto->ofproto_class->get_stp_port_status
726             ? ofproto->ofproto_class->get_stp_port_status(ofport, s)
727             : EOPNOTSUPP);
728 }
729 \f
730 /* Queue DSCP configuration. */
731
732 /* Registers meta-data associated with the 'n_qdscp' Qualities of Service
733  * 'queues' attached to 'ofport'.  This data is not intended to be sufficient
734  * to implement QoS.  Instead, it is used to implement features which require
735  * knowledge of what queues exist on a port, and some basic information about
736  * them.
737  *
738  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
739 int
740 ofproto_port_set_queues(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
741                         const struct ofproto_port_queue *queues,
742                         size_t n_queues)
743 {
744     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
745
746     if (!ofport) {
747         VLOG_WARN("%s: cannot set queues on nonexistent port %"PRIu16,
748                   ofproto->name, ofp_port);
749         return ENODEV;
750     }
751
752     return (ofproto->ofproto_class->set_queues
753             ? ofproto->ofproto_class->set_queues(ofport, queues, n_queues)
754             : EOPNOTSUPP);
755 }
756 \f
757 /* Connectivity Fault Management configuration. */
758
759 /* Clears the CFM configuration from 'ofp_port' on 'ofproto'. */
760 void
761 ofproto_port_clear_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
762 {
763     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
764     if (ofport && ofproto->ofproto_class->set_cfm) {
765         ofproto->ofproto_class->set_cfm(ofport, NULL);
766     }
767 }
768
769 /* Configures connectivity fault management on 'ofp_port' in 'ofproto'.  Takes
770  * basic configuration from the configuration members in 'cfm', and the remote
771  * maintenance point ID from  remote_mpid.  Ignores the statistics members of
772  * 'cfm'.
773  *
774  * This function has no effect if 'ofproto' does not have a port 'ofp_port'. */
775 void
776 ofproto_port_set_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
777                      const struct cfm_settings *s)
778 {
779     struct ofport *ofport;
780     int error;
781
782     ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
783     if (!ofport) {
784         VLOG_WARN("%s: cannot configure CFM on nonexistent port %"PRIu16,
785                   ofproto->name, ofp_port);
786         return;
787     }
788
789     /* XXX: For configuration simplicity, we only support one remote_mpid
790      * outside of the CFM module.  It's not clear if this is the correct long
791      * term solution or not. */
792     error = (ofproto->ofproto_class->set_cfm
793              ? ofproto->ofproto_class->set_cfm(ofport, s)
794              : EOPNOTSUPP);
795     if (error) {
796         VLOG_WARN("%s: CFM configuration on port %"PRIu16" (%s) failed (%s)",
797                   ofproto->name, ofp_port, netdev_get_name(ofport->netdev),
798                   strerror(error));
799     }
800 }
801
802 /* Checks the status of LACP negotiation for 'ofp_port' within ofproto.
803  * Returns 1 if LACP partner information for 'ofp_port' is up-to-date,
804  * 0 if LACP partner information is not current (generally indicating a
805  * connectivity problem), or -1 if LACP is not enabled on 'ofp_port'. */
806 int
807 ofproto_port_is_lacp_current(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
808 {
809     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
810     return (ofport && ofproto->ofproto_class->port_is_lacp_current
811             ? ofproto->ofproto_class->port_is_lacp_current(ofport)
812             : -1);
813 }
814 \f
815 /* Bundles. */
816
817 /* Registers a "bundle" associated with client data pointer 'aux' in 'ofproto'.
818  * A bundle is the same concept as a Port in OVSDB, that is, it consists of one
819  * or more "slave" devices (Interfaces, in OVSDB) along with a VLAN
820  * configuration plus, if there is more than one slave, a bonding
821  * configuration.
822  *
823  * If 'aux' is already registered then this function updates its configuration
824  * to 's'.  Otherwise, this function registers a new bundle.
825  *
826  * Bundles only affect the NXAST_AUTOPATH action and output to the OFPP_NORMAL
827  * port. */
828 int
829 ofproto_bundle_register(struct ofproto *ofproto, void *aux,
830                         const struct ofproto_bundle_settings *s)
831 {
832     return (ofproto->ofproto_class->bundle_set
833             ? ofproto->ofproto_class->bundle_set(ofproto, aux, s)
834             : EOPNOTSUPP);
835 }
836
837 /* Unregisters the bundle registered on 'ofproto' with auxiliary data 'aux'.
838  * If no such bundle has been registered, this has no effect. */
839 int
840 ofproto_bundle_unregister(struct ofproto *ofproto, void *aux)
841 {
842     return ofproto_bundle_register(ofproto, aux, NULL);
843 }
844
845 \f
846 /* Registers a mirror associated with client data pointer 'aux' in 'ofproto'.
847  * If 'aux' is already registered then this function updates its configuration
848  * to 's'.  Otherwise, this function registers a new mirror. */
849 int
850 ofproto_mirror_register(struct ofproto *ofproto, void *aux,
851                         const struct ofproto_mirror_settings *s)
852 {
853     return (ofproto->ofproto_class->mirror_set
854             ? ofproto->ofproto_class->mirror_set(ofproto, aux, s)
855             : EOPNOTSUPP);
856 }
857
858 /* Unregisters the mirror registered on 'ofproto' with auxiliary data 'aux'.
859  * If no mirror has been registered, this has no effect. */
860 int
861 ofproto_mirror_unregister(struct ofproto *ofproto, void *aux)
862 {
863     return ofproto_mirror_register(ofproto, aux, NULL);
864 }
865
866 /* Retrieves statistics from mirror associated with client data pointer
867  * 'aux' in 'ofproto'.  Stores packet and byte counts in 'packets' and
868  * 'bytes', respectively.  If a particular counters is not supported,
869  * the appropriate argument is set to UINT64_MAX. */
870 int
871 ofproto_mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto, void *aux,
872                          uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
873 {
874     if (!ofproto->ofproto_class->mirror_get_stats) {
875         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
876         return EOPNOTSUPP;
877     }
878
879     return ofproto->ofproto_class->mirror_get_stats(ofproto, aux,
880                                                     packets, bytes);
881 }
882
883 /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs on
884  * which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
885  * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
886  *
887  * Flood VLANs affect only the treatment of packets output to the OFPP_NORMAL
888  * port. */
889 int
890 ofproto_set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto, unsigned long *flood_vlans)
891 {
892     return (ofproto->ofproto_class->set_flood_vlans
893             ? ofproto->ofproto_class->set_flood_vlans(ofproto, flood_vlans)
894             : EOPNOTSUPP);
895 }
896
897 /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as the
898  * output for a mirror. */
899 bool
900 ofproto_is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto, void *aux)
901 {
902     return (ofproto->ofproto_class->is_mirror_output_bundle
903             ? ofproto->ofproto_class->is_mirror_output_bundle(ofproto, aux)
904             : false);
905 }
906 \f
907 /* Configuration of OpenFlow tables. */
908
909 /* Returns the number of OpenFlow tables in 'ofproto'. */
910 int
911 ofproto_get_n_tables(const struct ofproto *ofproto)
912 {
913     return ofproto->n_tables;
914 }
915
916 /* Configures the OpenFlow table in 'ofproto' with id 'table_id' with the
917  * settings from 's'.  'table_id' must be in the range 0 through the number of
918  * OpenFlow tables in 'ofproto' minus 1, inclusive.
919  *
920  * For read-only tables, only the name may be configured. */
921 void
922 ofproto_configure_table(struct ofproto *ofproto, int table_id,
923                         const struct ofproto_table_settings *s)
924 {
925     struct oftable *table;
926
927     ovs_assert(table_id >= 0 && table_id < ofproto->n_tables);
928     table = &ofproto->tables[table_id];
929
930     oftable_set_name(table, s->name);
931
932     if (table->flags & OFTABLE_READONLY) {
933         return;
934     }
935
936     if (s->groups) {
937         oftable_enable_eviction(table, s->groups, s->n_groups);
938     } else {
939         oftable_disable_eviction(table);
940     }
941
942     table->max_flows = s->max_flows;
943     if (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows
944         && table->eviction_fields) {
945         /* 'table' contains more flows than allowed.  We might not be able to
946          * evict them right away because of the asynchronous nature of flow
947          * table changes.  Schedule eviction for later. */
948         switch (ofproto->state) {
949         case S_OPENFLOW:
950             ofproto->state = S_EVICT;
951             break;
952         case S_EVICT:
953         case S_FLUSH:
954             /* We're already deleting flows, nothing more to do. */
955             break;
956         }
957     }
958 }
959 \f
960 bool
961 ofproto_has_snoops(const struct ofproto *ofproto)
962 {
963     return connmgr_has_snoops(ofproto->connmgr);
964 }
965
966 void
967 ofproto_get_snoops(const struct ofproto *ofproto, struct sset *snoops)
968 {
969     connmgr_get_snoops(ofproto->connmgr, snoops);
970 }
971
972 static void
973 ofproto_flush__(struct ofproto *ofproto)
974 {
975     struct ofopgroup *group;
976     struct oftable *table;
977
978     if (ofproto->ofproto_class->flush) {
979         ofproto->ofproto_class->flush(ofproto);
980     }
981
982     group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
983     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
984         struct rule *rule, *next_rule;
985         struct cls_cursor cursor;
986
987         if (table->flags & OFTABLE_HIDDEN) {
988             continue;
989         }
990
991         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
992         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, cr, &cursor) {
993             if (!rule->pending) {
994                 ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE,
995                                    OFPRR_DELETE);
996                 oftable_remove_rule(rule);
997                 ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
998             }
999         }
1000     }
1001     ofopgroup_submit(group);
1002 }
1003
1004 static void
1005 ofproto_destroy__(struct ofproto *ofproto)
1006 {
1007     struct oftable *table;
1008
1009     ovs_assert(list_is_empty(&ofproto->pending));
1010     ovs_assert(!ofproto->n_pending);
1011
1012     connmgr_destroy(ofproto->connmgr);
1013
1014     hmap_remove(&all_ofprotos, &ofproto->hmap_node);
1015     free(ofproto->name);
1016     free(ofproto->type);
1017     free(ofproto->mfr_desc);
1018     free(ofproto->hw_desc);
1019     free(ofproto->sw_desc);
1020     free(ofproto->serial_desc);
1021     free(ofproto->dp_desc);
1022     hmap_destroy(&ofproto->ports);
1023     shash_destroy(&ofproto->port_by_name);
1024     bitmap_free(ofproto->ofp_port_ids);
1025     simap_destroy(&ofproto->ofp_requests);
1026
1027     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
1028         oftable_destroy(table);
1029     }
1030     free(ofproto->tables);
1031
1032     hmap_destroy(&ofproto->deletions);
1033
1034     free(ofproto->vlan_bitmap);
1035
1036     ofproto->ofproto_class->dealloc(ofproto);
1037 }
1038
1039 void
1040 ofproto_destroy(struct ofproto *p)
1041 {
1042     struct ofport *ofport, *next_ofport;
1043
1044     if (!p) {
1045         return;
1046     }
1047
1048     ofproto_flush__(p);
1049     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofport, next_ofport, hmap_node, &p->ports) {
1050         ofport_destroy(ofport);
1051     }
1052
1053     p->ofproto_class->destruct(p);
1054     ofproto_destroy__(p);
1055 }
1056
1057 /* Destroys the datapath with the respective 'name' and 'type'.  With the Linux
1058  * kernel datapath, for example, this destroys the datapath in the kernel, and
1059  * with the netdev-based datapath, it tears down the data structures that
1060  * represent the datapath.
1061  *
1062  * The datapath should not be currently open as an ofproto. */
1063 int
1064 ofproto_delete(const char *name, const char *type)
1065 {
1066     const struct ofproto_class *class = ofproto_class_find__(type);
1067     return (!class ? EAFNOSUPPORT
1068             : !class->del ? EACCES
1069             : class->del(type, name));
1070 }
1071
1072 static void
1073 process_port_change(struct ofproto *ofproto, int error, char *devname)
1074 {
1075     if (error == ENOBUFS) {
1076         reinit_ports(ofproto);
1077     } else if (!error) {
1078         update_port(ofproto, devname);
1079         free(devname);
1080     }
1081 }
1082
1083 int
1084 ofproto_type_run(const char *datapath_type)
1085 {
1086     const struct ofproto_class *class;
1087     int error;
1088
1089     datapath_type = ofproto_normalize_type(datapath_type);
1090     class = ofproto_class_find__(datapath_type);
1091
1092     error = class->type_run ? class->type_run(datapath_type) : 0;
1093     if (error && error != EAGAIN) {
1094         VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: type_run failed (%s)",
1095                     datapath_type, strerror(error));
1096     }
1097     return error;
1098 }
1099
1100 int
1101 ofproto_type_run_fast(const char *datapath_type)
1102 {
1103     const struct ofproto_class *class;
1104     int error;
1105
1106     datapath_type = ofproto_normalize_type(datapath_type);
1107     class = ofproto_class_find__(datapath_type);
1108
1109     error = class->type_run_fast ? class->type_run_fast(datapath_type) : 0;
1110     if (error && error != EAGAIN) {
1111         VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: type_run_fast failed (%s)",
1112                     datapath_type, strerror(error));
1113     }
1114     return error;
1115 }
1116
1117 void
1118 ofproto_type_wait(const char *datapath_type)
1119 {
1120     const struct ofproto_class *class;
1121
1122     datapath_type = ofproto_normalize_type(datapath_type);
1123     class = ofproto_class_find__(datapath_type);
1124
1125     if (class->type_wait) {
1126         class->type_wait(datapath_type);
1127     }
1128 }
1129
1130 int
1131 ofproto_run(struct ofproto *p)
1132 {
1133     struct sset changed_netdevs;
1134     const char *changed_netdev;
1135     struct ofport *ofport;
1136     int error;
1137
1138     error = p->ofproto_class->run(p);
1139     if (error && error != EAGAIN) {
1140         VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: run failed (%s)", p->name, strerror(error));
1141     }
1142
1143     if (p->ofproto_class->port_poll) {
1144         char *devname;
1145
1146         while ((error = p->ofproto_class->port_poll(p, &devname)) != EAGAIN) {
1147             process_port_change(p, error, devname);
1148         }
1149     }
1150
1151     /* Update OpenFlow port status for any port whose netdev has changed.
1152      *
1153      * Refreshing a given 'ofport' can cause an arbitrary ofport to be
1154      * destroyed, so it's not safe to update ports directly from the
1155      * HMAP_FOR_EACH loop, or even to use HMAP_FOR_EACH_SAFE.  Instead, we
1156      * need this two-phase approach. */
1157     sset_init(&changed_netdevs);
1158     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1159         unsigned int change_seq = netdev_change_seq(ofport->netdev);
1160         if (ofport->change_seq != change_seq) {
1161             ofport->change_seq = change_seq;
1162             sset_add(&changed_netdevs, netdev_get_name(ofport->netdev));
1163         }
1164     }
1165     SSET_FOR_EACH (changed_netdev, &changed_netdevs) {
1166         update_port(p, changed_netdev);
1167     }
1168     sset_destroy(&changed_netdevs);
1169
1170     switch (p->state) {
1171     case S_OPENFLOW:
1172         connmgr_run(p->connmgr, handle_openflow);
1173         break;
1174
1175     case S_EVICT:
1176         connmgr_run(p->connmgr, NULL);
1177         ofproto_evict(p);
1178         if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
1179             p->state = S_OPENFLOW;
1180         }
1181         break;
1182
1183     case S_FLUSH:
1184         connmgr_run(p->connmgr, NULL);
1185         ofproto_flush__(p);
1186         if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
1187             connmgr_flushed(p->connmgr);
1188             p->state = S_OPENFLOW;
1189         }
1190         break;
1191
1192     default:
1193         NOT_REACHED();
1194     }
1195
1196     if (time_msec() >= p->next_op_report) {
1197         long long int ago = (time_msec() - p->first_op) / 1000;
1198         long long int interval = (p->last_op - p->first_op) / 1000;
1199         struct ds s;
1200
1201         ds_init(&s);
1202         ds_put_format(&s, "%d flow_mods ",
1203                       p->n_add + p->n_delete + p->n_modify);
1204         if (interval == ago) {
1205             ds_put_format(&s, "in the last %lld s", ago);
1206         } else if (interval) {
1207             ds_put_format(&s, "in the %lld s starting %lld s ago",
1208                           interval, ago);
1209         } else {
1210             ds_put_format(&s, "%lld s ago", ago);
1211         }
1212
1213         ds_put_cstr(&s, " (");
1214         if (p->n_add) {
1215             ds_put_format(&s, "%d adds, ", p->n_add);
1216         }
1217         if (p->n_delete) {
1218             ds_put_format(&s, "%d deletes, ", p->n_delete);
1219         }
1220         if (p->n_modify) {
1221             ds_put_format(&s, "%d modifications, ", p->n_modify);
1222         }
1223         s.length -= 2;
1224         ds_put_char(&s, ')');
1225
1226         VLOG_INFO("%s: %s", p->name, ds_cstr(&s));
1227         ds_destroy(&s);
1228
1229         p->n_add = p->n_delete = p->n_modify = 0;
1230         p->next_op_report = LLONG_MAX;
1231     }
1232
1233     return error;
1234 }
1235
1236 /* Performs periodic activity required by 'ofproto' that needs to be done
1237  * with the least possible latency.
1238  *
1239  * It makes sense to call this function a couple of times per poll loop, to
1240  * provide a significant performance boost on some benchmarks with the
1241  * ofproto-dpif implementation. */
1242 int
1243 ofproto_run_fast(struct ofproto *p)
1244 {
1245     int error;
1246
1247     error = p->ofproto_class->run_fast ? p->ofproto_class->run_fast(p) : 0;
1248     if (error && error != EAGAIN) {
1249         VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: fastpath run failed (%s)",
1250                     p->name, strerror(error));
1251     }
1252     return error;
1253 }
1254
1255 void
1256 ofproto_wait(struct ofproto *p)
1257 {
1258     struct ofport *ofport;
1259
1260     p->ofproto_class->wait(p);
1261     if (p->ofproto_class->port_poll_wait) {
1262         p->ofproto_class->port_poll_wait(p);
1263     }
1264
1265     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1266         if (ofport->change_seq != netdev_change_seq(ofport->netdev)) {
1267             poll_immediate_wake();
1268         }
1269     }
1270
1271     switch (p->state) {
1272     case S_OPENFLOW:
1273         connmgr_wait(p->connmgr, true);
1274         break;
1275
1276     case S_EVICT:
1277     case S_FLUSH:
1278         connmgr_wait(p->connmgr, false);
1279         if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
1280             poll_immediate_wake();
1281         }
1282         break;
1283     }
1284 }
1285
1286 bool
1287 ofproto_is_alive(const struct ofproto *p)
1288 {
1289     return connmgr_has_controllers(p->connmgr);
1290 }
1291
1292 /* Adds some memory usage statistics for 'ofproto' into 'usage', for use with
1293  * memory_report(). */
1294 void
1295 ofproto_get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto, struct simap *usage)
1296 {
1297     const struct oftable *table;
1298     unsigned int n_rules;
1299
1300     simap_increase(usage, "ports", hmap_count(&ofproto->ports));
1301     simap_increase(usage, "ops",
1302                    ofproto->n_pending + hmap_count(&ofproto->deletions));
1303
1304     n_rules = 0;
1305     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
1306         n_rules += classifier_count(&table->cls);
1307     }
1308     simap_increase(usage, "rules", n_rules);
1309
1310     if (ofproto->ofproto_class->get_memory_usage) {
1311         ofproto->ofproto_class->get_memory_usage(ofproto, usage);
1312     }
1313
1314     connmgr_get_memory_usage(ofproto->connmgr, usage);
1315 }
1316
1317 void
1318 ofproto_get_ofproto_controller_info(const struct ofproto *ofproto,
1319                                     struct shash *info)
1320 {
1321     connmgr_get_controller_info(ofproto->connmgr, info);
1322 }
1323
1324 void
1325 ofproto_free_ofproto_controller_info(struct shash *info)
1326 {
1327     connmgr_free_controller_info(info);
1328 }
1329
1330 /* Makes a deep copy of 'old' into 'port'. */
1331 void
1332 ofproto_port_clone(struct ofproto_port *port, const struct ofproto_port *old)
1333 {
1334     port->name = xstrdup(old->name);
1335     port->type = xstrdup(old->type);
1336     port->ofp_port = old->ofp_port;
1337 }
1338
1339 /* Frees memory allocated to members of 'ofproto_port'.
1340  *
1341  * Do not call this function on an ofproto_port obtained from
1342  * ofproto_port_dump_next(): that function retains ownership of the data in the
1343  * ofproto_port. */
1344 void
1345 ofproto_port_destroy(struct ofproto_port *ofproto_port)
1346 {
1347     free(ofproto_port->name);
1348     free(ofproto_port->type);
1349 }
1350
1351 /* Initializes 'dump' to begin dumping the ports in an ofproto.
1352  *
1353  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
1354  * dump operation is provided when it is completed by calling
1355  * ofproto_port_dump_done().
1356  */
1357 void
1358 ofproto_port_dump_start(struct ofproto_port_dump *dump,
1359                         const struct ofproto *ofproto)
1360 {
1361     dump->ofproto = ofproto;
1362     dump->error = ofproto->ofproto_class->port_dump_start(ofproto,
1363                                                           &dump->state);
1364 }
1365
1366 /* Attempts to retrieve another port from 'dump', which must have been created
1367  * with ofproto_port_dump_start().  On success, stores a new ofproto_port into
1368  * 'port' and returns true.  On failure, returns false.
1369  *
1370  * Failure might indicate an actual error or merely that the last port has been
1371  * dumped.  An error status for the entire dump operation is provided when it
1372  * is completed by calling ofproto_port_dump_done().
1373  *
1374  * The ofproto owns the data stored in 'port'.  It will remain valid until at
1375  * least the next time 'dump' is passed to ofproto_port_dump_next() or
1376  * ofproto_port_dump_done(). */
1377 bool
1378 ofproto_port_dump_next(struct ofproto_port_dump *dump,
1379                        struct ofproto_port *port)
1380 {
1381     const struct ofproto *ofproto = dump->ofproto;
1382
1383     if (dump->error) {
1384         return false;
1385     }
1386
1387     dump->error = ofproto->ofproto_class->port_dump_next(ofproto, dump->state,
1388                                                          port);
1389     if (dump->error) {
1390         ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto, dump->state);
1391         return false;
1392     }
1393     return true;
1394 }
1395
1396 /* Completes port table dump operation 'dump', which must have been created
1397  * with ofproto_port_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
1398  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
1399 int
1400 ofproto_port_dump_done(struct ofproto_port_dump *dump)
1401 {
1402     const struct ofproto *ofproto = dump->ofproto;
1403     if (!dump->error) {
1404         dump->error = ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto,
1405                                                              dump->state);
1406     }
1407     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
1408 }
1409
1410 /* Returns the type to pass to netdev_open() when a datapath of type
1411  * 'datapath_type' has a port of type 'port_type', for a few special
1412  * cases when a netdev type differs from a port type.  For example, when
1413  * using the userspace datapath, a port of type "internal" needs to be
1414  * opened as "tap".
1415  *
1416  * Returns either 'type' itself or a string literal, which must not be
1417  * freed. */
1418 const char *
1419 ofproto_port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
1420 {
1421     const struct ofproto_class *class;
1422
1423     datapath_type = ofproto_normalize_type(datapath_type);
1424     class = ofproto_class_find__(datapath_type);
1425     if (!class) {
1426         return port_type;
1427     }
1428
1429     return (class->port_open_type
1430             ? class->port_open_type(datapath_type, port_type)
1431             : port_type);
1432 }
1433
1434 /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'ofproto'.  If 'ofp_portp' is
1435  * non-null and '*ofp_portp' is not OFPP_NONE, attempts to use that as
1436  * the port's OpenFlow port number.
1437  *
1438  * If successful, returns 0 and sets '*ofp_portp' to the new port's
1439  * OpenFlow port number (if 'ofp_portp' is non-null).  On failure,
1440  * returns a positive errno value and sets '*ofp_portp' to OFPP_NONE (if
1441  * 'ofp_portp' is non-null). */
1442 int
1443 ofproto_port_add(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev,
1444                  uint16_t *ofp_portp)
1445 {
1446     uint16_t ofp_port = ofp_portp ? *ofp_portp : OFPP_NONE;
1447     int error;
1448
1449     error = ofproto->ofproto_class->port_add(ofproto, netdev);
1450     if (!error) {
1451         const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1452
1453         simap_put(&ofproto->ofp_requests, netdev_name, ofp_port);
1454         update_port(ofproto, netdev_name);
1455     }
1456     if (ofp_portp) {
1457         struct ofproto_port ofproto_port;
1458
1459         ofproto_port_query_by_name(ofproto, netdev_get_name(netdev),
1460                                    &ofproto_port);
1461         *ofp_portp = error ? OFPP_NONE : ofproto_port.ofp_port;
1462         ofproto_port_destroy(&ofproto_port);
1463     }
1464     return error;
1465 }
1466
1467 /* Looks up a port named 'devname' in 'ofproto'.  On success, returns 0 and
1468  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
1469  * value.
1470  *
1471  * The caller owns the data in 'ofproto_port' and must free it with
1472  * ofproto_port_destroy() when it is no longer needed. */
1473 int
1474 ofproto_port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto, const char *devname,
1475                            struct ofproto_port *port)
1476 {
1477     int error;
1478
1479     error = ofproto->ofproto_class->port_query_by_name(ofproto, devname, port);
1480     if (error) {
1481         memset(port, 0, sizeof *port);
1482     }
1483     return error;
1484 }
1485
1486 /* Deletes port number 'ofp_port' from the datapath for 'ofproto'.
1487  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno. */
1488 int
1489 ofproto_port_del(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
1490 {
1491     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
1492     const char *name = ofport ? netdev_get_name(ofport->netdev) : "<unknown>";
1493     struct simap_node *ofp_request_node;
1494     int error;
1495
1496     ofp_request_node = simap_find(&ofproto->ofp_requests, name);
1497     if (ofp_request_node) {
1498         simap_delete(&ofproto->ofp_requests, ofp_request_node);
1499     }
1500
1501     error = ofproto->ofproto_class->port_del(ofproto, ofp_port);
1502     if (!error && ofport) {
1503         /* 'name' is the netdev's name and update_port() is going to close the
1504          * netdev.  Just in case update_port() refers to 'name' after it
1505          * destroys 'ofport', make a copy of it around the update_port()
1506          * call. */
1507         char *devname = xstrdup(name);
1508         update_port(ofproto, devname);
1509         free(devname);
1510     }
1511     return error;
1512 }
1513
1514 /* Adds a flow to OpenFlow flow table 0 in 'p' that matches 'cls_rule' and
1515  * performs the 'n_actions' actions in 'actions'.  The new flow will not
1516  * timeout.
1517  *
1518  * If cls_rule->priority is in the range of priorities supported by OpenFlow
1519  * (0...65535, inclusive) then the flow will be visible to OpenFlow
1520  * controllers; otherwise, it will be hidden.
1521  *
1522  * The caller retains ownership of 'cls_rule' and 'ofpacts'.
1523  *
1524  * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
1525 void
1526 ofproto_add_flow(struct ofproto *ofproto, const struct match *match,
1527                  unsigned int priority,
1528                  const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
1529 {
1530     const struct rule *rule;
1531
1532     rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_match_exactly(
1533                                   &ofproto->tables[0].cls, match, priority));
1534     if (!rule || !ofpacts_equal(rule->ofpacts, rule->ofpacts_len,
1535                                 ofpacts, ofpacts_len)) {
1536         struct ofputil_flow_mod fm;
1537
1538         memset(&fm, 0, sizeof fm);
1539         fm.match = *match;
1540         fm.priority = priority;
1541         fm.buffer_id = UINT32_MAX;
1542         fm.ofpacts = xmemdup(ofpacts, ofpacts_len);
1543         fm.ofpacts_len = ofpacts_len;
1544         add_flow(ofproto, NULL, &fm, NULL);
1545         free(fm.ofpacts);
1546     }
1547 }
1548
1549 /* Executes the flow modification specified in 'fm'.  Returns 0 on success, an
1550  * OFPERR_* OpenFlow error code on failure, or OFPROTO_POSTPONE if the
1551  * operation cannot be initiated now but may be retried later.
1552  *
1553  * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
1554 int
1555 ofproto_flow_mod(struct ofproto *ofproto, const struct ofputil_flow_mod *fm)
1556 {
1557     return handle_flow_mod__(ofproto, NULL, fm, NULL);
1558 }
1559
1560 /* Searches for a rule with matching criteria exactly equal to 'target' in
1561  * ofproto's table 0 and, if it finds one, deletes it.
1562  *
1563  * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
1564 bool
1565 ofproto_delete_flow(struct ofproto *ofproto,
1566                     const struct match *target, unsigned int priority)
1567 {
1568     struct rule *rule;
1569
1570     rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_match_exactly(
1571                                   &ofproto->tables[0].cls, target, priority));
1572     if (!rule) {
1573         /* No such rule -> success. */
1574         return true;
1575     } else if (rule->pending) {
1576         /* An operation on the rule is already pending -> failure.
1577          * Caller must retry later if it's important. */
1578         return false;
1579     } else {
1580         /* Initiate deletion -> success. */
1581         struct ofopgroup *group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
1582         ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE, OFPRR_DELETE);
1583         oftable_remove_rule(rule);
1584         ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
1585         ofopgroup_submit(group);
1586         return true;
1587     }
1588
1589 }
1590
1591 /* Starts the process of deleting all of the flows from all of ofproto's flow
1592  * tables and then reintroducing the flows required by in-band control and
1593  * fail-open.  The process will complete in a later call to ofproto_run(). */
1594 void
1595 ofproto_flush_flows(struct ofproto *ofproto)
1596 {
1597     COVERAGE_INC(ofproto_flush);
1598     ofproto->state = S_FLUSH;
1599 }
1600 \f
1601 static void
1602 reinit_ports(struct ofproto *p)
1603 {
1604     struct ofproto_port_dump dump;
1605     struct sset devnames;
1606     struct ofport *ofport;
1607     struct ofproto_port ofproto_port;
1608     const char *devname;
1609
1610     COVERAGE_INC(ofproto_reinit_ports);
1611
1612     sset_init(&devnames);
1613     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1614         sset_add(&devnames, netdev_get_name(ofport->netdev));
1615     }
1616     OFPROTO_PORT_FOR_EACH (&ofproto_port, &dump, p) {
1617         sset_add(&devnames, ofproto_port.name);
1618     }
1619
1620     SSET_FOR_EACH (devname, &devnames) {
1621         update_port(p, devname);
1622     }
1623     sset_destroy(&devnames);
1624 }
1625
1626 static uint16_t
1627 alloc_ofp_port(struct ofproto *ofproto, const char *netdev_name)
1628 {
1629     uint16_t ofp_port;
1630     uint16_t end_port_no = ofproto->alloc_port_no;
1631
1632     ofp_port = simap_get(&ofproto->ofp_requests, netdev_name);
1633     ofp_port = ofp_port ? ofp_port : OFPP_NONE;
1634
1635     if (ofp_port >= ofproto->max_ports
1636             || bitmap_is_set(ofproto->ofp_port_ids, ofp_port)) {
1637         /* Search for a free OpenFlow port number.  We try not to
1638          * immediately reuse them to prevent problems due to old
1639          * flows. */
1640         for (;;) {
1641             if (++ofproto->alloc_port_no >= ofproto->max_ports) {
1642                 ofproto->alloc_port_no = 0;
1643             }
1644             if (!bitmap_is_set(ofproto->ofp_port_ids,
1645                                ofproto->alloc_port_no)) {
1646                 ofp_port = ofproto->alloc_port_no;
1647                 break;
1648             }
1649             if (ofproto->alloc_port_no == end_port_no) {
1650                 return OFPP_NONE;
1651             }
1652         }
1653     }
1654     bitmap_set1(ofproto->ofp_port_ids, ofp_port);
1655     return ofp_port;
1656 }
1657
1658 static void
1659 dealloc_ofp_port(const struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
1660 {
1661     if (ofp_port < ofproto->max_ports) {
1662         bitmap_set0(ofproto->ofp_port_ids, ofp_port);
1663     }
1664 }
1665
1666 /* Opens and returns a netdev for 'ofproto_port' in 'ofproto', or a null
1667  * pointer if the netdev cannot be opened.  On success, also fills in
1668  * 'opp'.  */
1669 static struct netdev *
1670 ofport_open(struct ofproto *ofproto,
1671             struct ofproto_port *ofproto_port,
1672             struct ofputil_phy_port *pp)
1673 {
1674     enum netdev_flags flags;
1675     struct netdev *netdev;
1676     int error;
1677
1678     error = netdev_open(ofproto_port->name, ofproto_port->type, &netdev);
1679     if (error) {
1680         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: ignoring port %s (%"PRIu16") because netdev %s "
1681                      "cannot be opened (%s)",
1682                      ofproto->name,
1683                      ofproto_port->name, ofproto_port->ofp_port,
1684                      ofproto_port->name, strerror(error));
1685         return NULL;
1686     }
1687
1688     if (ofproto_port->ofp_port == OFPP_NONE) {
1689         if (!strcmp(ofproto->name, ofproto_port->name)) {
1690             ofproto_port->ofp_port = OFPP_LOCAL;
1691         } else {
1692             ofproto_port->ofp_port = alloc_ofp_port(ofproto,
1693                                                     ofproto_port->name);
1694         }
1695     }
1696     pp->port_no = ofproto_port->ofp_port;
1697     netdev_get_etheraddr(netdev, pp->hw_addr);
1698     ovs_strlcpy(pp->name, ofproto_port->name, sizeof pp->name);
1699     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1700     pp->config = flags & NETDEV_UP ? 0 : OFPUTIL_PC_PORT_DOWN;
1701     pp->state = netdev_get_carrier(netdev) ? 0 : OFPUTIL_PS_LINK_DOWN;
1702     netdev_get_features(netdev, &pp->curr, &pp->advertised,
1703                         &pp->supported, &pp->peer);
1704     pp->curr_speed = netdev_features_to_bps(pp->curr, 0);
1705     pp->max_speed = netdev_features_to_bps(pp->supported, 0);
1706
1707     return netdev;
1708 }
1709
1710 /* Returns true if most fields of 'a' and 'b' are equal.  Differences in name,
1711  * port number, and 'config' bits other than OFPUTIL_PS_LINK_DOWN are
1712  * disregarded. */
1713 static bool
1714 ofport_equal(const struct ofputil_phy_port *a,
1715              const struct ofputil_phy_port *b)
1716 {
1717     return (eth_addr_equals(a->hw_addr, b->hw_addr)
1718             && a->state == b->state
1719             && !((a->config ^ b->config) & OFPUTIL_PC_PORT_DOWN)
1720             && a->curr == b->curr
1721             && a->advertised == b->advertised
1722             && a->supported == b->supported
1723             && a->peer == b->peer
1724             && a->curr_speed == b->curr_speed
1725             && a->max_speed == b->max_speed);
1726 }
1727
1728 /* Adds an ofport to 'p' initialized based on the given 'netdev' and 'opp'.
1729  * The caller must ensure that 'p' does not have a conflicting ofport (that is,
1730  * one with the same name or port number). */
1731 static void
1732 ofport_install(struct ofproto *p,
1733                struct netdev *netdev, const struct ofputil_phy_port *pp)
1734 {
1735     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1736     struct ofport *ofport;
1737     int error;
1738
1739     /* Create ofport. */
1740     ofport = p->ofproto_class->port_alloc();
1741     if (!ofport) {
1742         error = ENOMEM;
1743         goto error;
1744     }
1745     ofport->ofproto = p;
1746     ofport->netdev = netdev;
1747     ofport->change_seq = netdev_change_seq(netdev);
1748     ofport->pp = *pp;
1749     ofport->ofp_port = pp->port_no;
1750
1751     /* Add port to 'p'. */
1752     hmap_insert(&p->ports, &ofport->hmap_node, hash_int(ofport->ofp_port, 0));
1753     shash_add(&p->port_by_name, netdev_name, ofport);
1754
1755     update_mtu(p, ofport);
1756
1757     /* Let the ofproto_class initialize its private data. */
1758     error = p->ofproto_class->port_construct(ofport);
1759     if (error) {
1760         goto error;
1761     }
1762     connmgr_send_port_status(p->connmgr, pp, OFPPR_ADD);
1763     return;
1764
1765 error:
1766     VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not add port %s (%s)",
1767                  p->name, netdev_name, strerror(error));
1768     if (ofport) {
1769         ofport_destroy__(ofport);
1770     } else {
1771         netdev_close(netdev);
1772     }
1773 }
1774
1775 /* Removes 'ofport' from 'p' and destroys it. */
1776 static void
1777 ofport_remove(struct ofport *ofport)
1778 {
1779     connmgr_send_port_status(ofport->ofproto->connmgr, &ofport->pp,
1780                              OFPPR_DELETE);
1781     ofport_destroy(ofport);
1782 }
1783
1784 /* If 'ofproto' contains an ofport named 'name', removes it from 'ofproto' and
1785  * destroys it. */
1786 static void
1787 ofport_remove_with_name(struct ofproto *ofproto, const char *name)
1788 {
1789     struct ofport *port = shash_find_data(&ofproto->port_by_name, name);
1790     if (port) {
1791         ofport_remove(port);
1792     }
1793 }
1794
1795 /* Updates 'port' with new 'pp' description.
1796  *
1797  * Does not handle a name or port number change.  The caller must implement
1798  * such a change as a delete followed by an add.  */
1799 static void
1800 ofport_modified(struct ofport *port, struct ofputil_phy_port *pp)
1801 {
1802     memcpy(port->pp.hw_addr, pp->hw_addr, ETH_ADDR_LEN);
1803     port->pp.config = ((port->pp.config & ~OFPUTIL_PC_PORT_DOWN)
1804                         | (pp->config & OFPUTIL_PC_PORT_DOWN));
1805     port->pp.state = pp->state;
1806     port->pp.curr = pp->curr;
1807     port->pp.advertised = pp->advertised;
1808     port->pp.supported = pp->supported;
1809     port->pp.peer = pp->peer;
1810     port->pp.curr_speed = pp->curr_speed;
1811     port->pp.max_speed = pp->max_speed;
1812
1813     connmgr_send_port_status(port->ofproto->connmgr, &port->pp, OFPPR_MODIFY);
1814 }
1815
1816 /* Update OpenFlow 'state' in 'port' and notify controller. */
1817 void
1818 ofproto_port_set_state(struct ofport *port, enum ofputil_port_state state)
1819 {
1820     if (port->pp.state != state) {
1821         port->pp.state = state;
1822         connmgr_send_port_status(port->ofproto->connmgr, &port->pp,
1823                                  OFPPR_MODIFY);
1824     }
1825 }
1826
1827 void
1828 ofproto_port_unregister(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
1829 {
1830     struct ofport *port = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
1831     if (port) {
1832         if (port->ofproto->ofproto_class->set_realdev) {
1833             port->ofproto->ofproto_class->set_realdev(port, 0, 0);
1834         }
1835         if (port->ofproto->ofproto_class->set_stp_port) {
1836             port->ofproto->ofproto_class->set_stp_port(port, NULL);
1837         }
1838         if (port->ofproto->ofproto_class->set_cfm) {
1839             port->ofproto->ofproto_class->set_cfm(port, NULL);
1840         }
1841         if (port->ofproto->ofproto_class->bundle_remove) {
1842             port->ofproto->ofproto_class->bundle_remove(port);
1843         }
1844     }
1845 }
1846
1847 static void
1848 ofport_destroy__(struct ofport *port)
1849 {
1850     struct ofproto *ofproto = port->ofproto;
1851     const char *name = netdev_get_name(port->netdev);
1852
1853     hmap_remove(&ofproto->ports, &port->hmap_node);
1854     shash_delete(&ofproto->port_by_name,
1855                  shash_find(&ofproto->port_by_name, name));
1856
1857     netdev_close(port->netdev);
1858     ofproto->ofproto_class->port_dealloc(port);
1859 }
1860
1861 static void
1862 ofport_destroy(struct ofport *port)
1863 {
1864     if (port) {
1865         dealloc_ofp_port(port->ofproto, port->ofp_port);
1866         port->ofproto->ofproto_class->port_destruct(port);
1867         ofport_destroy__(port);
1868      }
1869 }
1870
1871 struct ofport *
1872 ofproto_get_port(const struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
1873 {
1874     struct ofport *port;
1875
1876     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, hmap_node,
1877                              hash_int(ofp_port, 0), &ofproto->ports) {
1878         if (port->ofp_port == ofp_port) {
1879             return port;
1880         }
1881     }
1882     return NULL;
1883 }
1884
1885 int
1886 ofproto_port_get_stats(const struct ofport *port, struct netdev_stats *stats)
1887 {
1888     struct ofproto *ofproto = port->ofproto;
1889     int error;
1890
1891     if (ofproto->ofproto_class->port_get_stats) {
1892         error = ofproto->ofproto_class->port_get_stats(port, stats);
1893     } else {
1894         error = EOPNOTSUPP;
1895     }
1896
1897     return error;
1898 }
1899
1900 static void
1901 update_port(struct ofproto *ofproto, const char *name)
1902 {
1903     struct ofproto_port ofproto_port;
1904     struct ofputil_phy_port pp;
1905     struct netdev *netdev;
1906     struct ofport *port;
1907
1908     COVERAGE_INC(ofproto_update_port);
1909
1910     /* Fetch 'name''s location and properties from the datapath. */
1911     netdev = (!ofproto_port_query_by_name(ofproto, name, &ofproto_port)
1912               ? ofport_open(ofproto, &ofproto_port, &pp)
1913               : NULL);
1914     if (netdev) {
1915         port = ofproto_get_port(ofproto, ofproto_port.ofp_port);
1916         if (port && !strcmp(netdev_get_name(port->netdev), name)) {
1917             struct netdev *old_netdev = port->netdev;
1918
1919             /* 'name' hasn't changed location.  Any properties changed? */
1920             if (!ofport_equal(&port->pp, &pp)) {
1921                 ofport_modified(port, &pp);
1922             }
1923
1924             update_mtu(ofproto, port);
1925
1926             /* Install the newly opened netdev in case it has changed.
1927              * Don't close the old netdev yet in case port_modified has to
1928              * remove a retained reference to it.*/
1929             port->netdev = netdev;
1930             port->change_seq = netdev_change_seq(netdev);
1931
1932             if (port->ofproto->ofproto_class->port_modified) {
1933                 port->ofproto->ofproto_class->port_modified(port);
1934             }
1935
1936             netdev_close(old_netdev);
1937         } else {
1938             /* If 'port' is nonnull then its name differs from 'name' and thus
1939              * we should delete it.  If we think there's a port named 'name'
1940              * then its port number must be wrong now so delete it too. */
1941             if (port) {
1942                 ofport_remove(port);
1943             }
1944             ofport_remove_with_name(ofproto, name);
1945             ofport_install(ofproto, netdev, &pp);
1946         }
1947     } else {
1948         /* Any port named 'name' is gone now. */
1949         ofport_remove_with_name(ofproto, name);
1950     }
1951     ofproto_port_destroy(&ofproto_port);
1952 }
1953
1954 static int
1955 init_ports(struct ofproto *p)
1956 {
1957     struct ofproto_port_dump dump;
1958     struct ofproto_port ofproto_port;
1959     struct shash_node *node, *next;
1960
1961     OFPROTO_PORT_FOR_EACH (&ofproto_port, &dump, p) {
1962         const char *name = ofproto_port.name;
1963
1964         if (shash_find(&p->port_by_name, name)) {
1965             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: ignoring duplicate device %s in datapath",
1966                          p->name, name);
1967         } else {
1968             struct ofputil_phy_port pp;
1969             struct netdev *netdev;
1970
1971             /* Check if an OpenFlow port number had been requested. */
1972             node = shash_find(&init_ofp_ports, name);
1973             if (node) {
1974                 const struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1975                 simap_put(&p->ofp_requests, name, iface_hint->ofp_port);
1976             }
1977
1978             netdev = ofport_open(p, &ofproto_port, &pp);
1979             if (netdev) {
1980                 ofport_install(p, netdev, &pp);
1981             }
1982         }
1983     }
1984
1985     SHASH_FOR_EACH_SAFE(node, next, &init_ofp_ports) {
1986         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1987
1988         if (!strcmp(iface_hint->br_name, p->name)) {
1989             free(iface_hint->br_name);
1990             free(iface_hint->br_type);
1991             free(iface_hint);
1992             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1993         }
1994     }
1995
1996     return 0;
1997 }
1998
1999 /* Find the minimum MTU of all non-datapath devices attached to 'p'.
2000  * Returns ETH_PAYLOAD_MAX or the minimum of the ports. */
2001 static int
2002 find_min_mtu(struct ofproto *p)
2003 {
2004     struct ofport *ofport;
2005     int mtu = 0;
2006
2007     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
2008         struct netdev *netdev = ofport->netdev;
2009         int dev_mtu;
2010
2011         /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
2012          * set. */
2013         if (!strcmp(netdev_get_type(netdev), "internal")) {
2014             continue;
2015         }
2016
2017         if (netdev_get_mtu(netdev, &dev_mtu)) {
2018             continue;
2019         }
2020         if (!mtu || dev_mtu < mtu) {
2021             mtu = dev_mtu;
2022         }
2023     }
2024
2025     return mtu ? mtu: ETH_PAYLOAD_MAX;
2026 }
2027
2028 /* Update MTU of all datapath devices on 'p' to the minimum of the
2029  * non-datapath ports in event of 'port' added or changed. */
2030 static void
2031 update_mtu(struct ofproto *p, struct ofport *port)
2032 {
2033     struct ofport *ofport;
2034     struct netdev *netdev = port->netdev;
2035     int dev_mtu, old_min;
2036
2037     if (netdev_get_mtu(netdev, &dev_mtu)) {
2038         port->mtu = 0;
2039         return;
2040     }
2041     if (!strcmp(netdev_get_type(port->netdev), "internal")) {
2042         if (dev_mtu > p->min_mtu) {
2043            if (!netdev_set_mtu(port->netdev, p->min_mtu)) {
2044                dev_mtu = p->min_mtu;
2045            }
2046         }
2047         port->mtu = dev_mtu;
2048         return;
2049     }
2050
2051     /* For non-internal port find new min mtu. */
2052     old_min = p->min_mtu;
2053     port->mtu = dev_mtu;
2054     p->min_mtu = find_min_mtu(p);
2055     if (p->min_mtu == old_min) {
2056         return;
2057     }
2058
2059     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
2060         struct netdev *netdev = ofport->netdev;
2061
2062         if (!strcmp(netdev_get_type(netdev), "internal")) {
2063             if (!netdev_set_mtu(netdev, p->min_mtu)) {
2064                 ofport->mtu = p->min_mtu;
2065             }
2066         }
2067     }
2068 }
2069 \f
2070 static void
2071 ofproto_rule_destroy__(struct rule *rule)
2072 {
2073     if (rule) {
2074         cls_rule_destroy(&rule->cr);
2075         free(rule->ofpacts);
2076         rule->ofproto->ofproto_class->rule_dealloc(rule);
2077     }
2078 }
2079
2080 /* This function allows an ofproto implementation to destroy any rules that
2081  * remain when its ->destruct() function is called.  The caller must have
2082  * already uninitialized any derived members of 'rule' (step 5 described in the
2083  * large comment in ofproto/ofproto-provider.h titled "Life Cycle").
2084  * This function implements steps 6 and 7.
2085  *
2086  * This function should only be called from an ofproto implementation's
2087  * ->destruct() function.  It is not suitable elsewhere. */
2088 void
2089 ofproto_rule_destroy(struct rule *rule)
2090 {
2091     ovs_assert(!rule->pending);
2092     oftable_remove_rule(rule);
2093     ofproto_rule_destroy__(rule);
2094 }
2095
2096 /* Returns true if 'rule' has an OpenFlow OFPAT_OUTPUT or OFPAT_ENQUEUE action
2097  * that outputs to 'port' (output to OFPP_FLOOD and OFPP_ALL doesn't count). */
2098 bool
2099 ofproto_rule_has_out_port(const struct rule *rule, uint16_t port)
2100 {
2101     return (port == OFPP_ANY
2102             || ofpacts_output_to_port(rule->ofpacts, rule->ofpacts_len, port));
2103 }
2104
2105 /* Returns true if a rule related to 'op' has an OpenFlow OFPAT_OUTPUT or
2106  * OFPAT_ENQUEUE action that outputs to 'out_port'. */
2107 bool
2108 ofoperation_has_out_port(const struct ofoperation *op, uint16_t out_port)
2109 {
2110     if (ofproto_rule_has_out_port(op->rule, out_port)) {
2111         return true;
2112     }
2113
2114     switch (op->type) {
2115     case OFOPERATION_ADD:
2116         return op->victim && ofproto_rule_has_out_port(op->victim, out_port);
2117
2118     case OFOPERATION_DELETE:
2119         return false;
2120
2121     case OFOPERATION_MODIFY:
2122         return ofpacts_output_to_port(op->ofpacts, op->ofpacts_len, out_port);
2123     }
2124
2125     NOT_REACHED();
2126 }
2127
2128 /* Executes the actions indicated by 'rule' on 'packet' and credits 'rule''s
2129  * statistics appropriately.  'packet' must have at least sizeof(struct
2130  * ofp10_packet_in) bytes of headroom.
2131  *
2132  * 'packet' doesn't necessarily have to match 'rule'.  'rule' will be credited
2133  * with statistics for 'packet' either way.
2134  *
2135  * Takes ownership of 'packet'. */
2136 static int
2137 rule_execute(struct rule *rule, uint16_t in_port, struct ofpbuf *packet)
2138 {
2139     struct flow flow;
2140
2141     ovs_assert(ofpbuf_headroom(packet) >= sizeof(struct ofp10_packet_in));
2142
2143     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, in_port, &flow);
2144     return rule->ofproto->ofproto_class->rule_execute(rule, &flow, packet);
2145 }
2146
2147 /* Returns true if 'rule' should be hidden from the controller.
2148  *
2149  * Rules with priority higher than UINT16_MAX are set up by ofproto itself
2150  * (e.g. by in-band control) and are intentionally hidden from the
2151  * controller. */
2152 bool
2153 ofproto_rule_is_hidden(const struct rule *rule)
2154 {
2155     return rule->cr.priority > UINT16_MAX;
2156 }
2157
2158 static enum oftable_flags
2159 rule_get_flags(const struct rule *rule)
2160 {
2161     return rule->ofproto->tables[rule->table_id].flags;
2162 }
2163
2164 static bool
2165 rule_is_modifiable(const struct rule *rule)
2166 {
2167     return !(rule_get_flags(rule) & OFTABLE_READONLY);
2168 }
2169 \f
2170 static enum ofperr
2171 handle_echo_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2172 {
2173     ofconn_send_reply(ofconn, make_echo_reply(oh));
2174     return 0;
2175 }
2176
2177 static enum ofperr
2178 handle_features_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2179 {
2180     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2181     struct ofputil_switch_features features;
2182     struct ofport *port;
2183     bool arp_match_ip;
2184     struct ofpbuf *b;
2185     int n_tables;
2186     int i;
2187
2188     ofproto->ofproto_class->get_features(ofproto, &arp_match_ip,
2189                                          &features.actions);
2190     ovs_assert(features.actions & OFPUTIL_A_OUTPUT); /* sanity check */
2191
2192     /* Count only non-hidden tables in the number of tables.  (Hidden tables,
2193      * if present, are always at the end.) */
2194     n_tables = ofproto->n_tables;
2195     for (i = 0; i < ofproto->n_tables; i++) {
2196         if (ofproto->tables[i].flags & OFTABLE_HIDDEN) {
2197             n_tables = i;
2198             break;
2199         }
2200     }
2201
2202     features.datapath_id = ofproto->datapath_id;
2203     features.n_buffers = pktbuf_capacity();
2204     features.n_tables = n_tables;
2205     features.capabilities = (OFPUTIL_C_FLOW_STATS | OFPUTIL_C_TABLE_STATS |
2206                              OFPUTIL_C_PORT_STATS | OFPUTIL_C_QUEUE_STATS);
2207     if (arp_match_ip) {
2208         features.capabilities |= OFPUTIL_C_ARP_MATCH_IP;
2209     }
2210     /* FIXME: Fill in proper features.auxiliary_id for auxiliary connections */
2211     features.auxiliary_id = 0;
2212     b = ofputil_encode_switch_features(&features, ofconn_get_protocol(ofconn),
2213                                        oh->xid);
2214     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
2215         ofputil_put_switch_features_port(&port->pp, b);
2216     }
2217
2218     ofconn_send_reply(ofconn, b);
2219     return 0;
2220 }
2221
2222 static enum ofperr
2223 handle_get_config_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2224 {
2225     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2226     struct ofp_switch_config *osc;
2227     enum ofp_config_flags flags;
2228     struct ofpbuf *buf;
2229
2230     /* Send reply. */
2231     buf = ofpraw_alloc_reply(OFPRAW_OFPT_GET_CONFIG_REPLY, oh, 0);
2232     osc = ofpbuf_put_uninit(buf, sizeof *osc);
2233     flags = ofproto->frag_handling;
2234     /* OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER is deprecated in OF 1.3 */
2235     if (oh->version < OFP13_VERSION
2236         && ofconn_get_invalid_ttl_to_controller(ofconn)) {
2237         flags |= OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER;
2238     }
2239     osc->flags = htons(flags);
2240     osc->miss_send_len = htons(ofconn_get_miss_send_len(ofconn));
2241     ofconn_send_reply(ofconn, buf);
2242
2243     return 0;
2244 }
2245
2246 static enum ofperr
2247 handle_set_config(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2248 {
2249     const struct ofp_switch_config *osc = ofpmsg_body(oh);
2250     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2251     uint16_t flags = ntohs(osc->flags);
2252
2253     if (ofconn_get_type(ofconn) != OFCONN_PRIMARY
2254         || ofconn_get_role(ofconn) != OFPCR12_ROLE_SLAVE) {
2255         enum ofp_config_flags cur = ofproto->frag_handling;
2256         enum ofp_config_flags next = flags & OFPC_FRAG_MASK;
2257
2258         ovs_assert((cur & OFPC_FRAG_MASK) == cur);
2259         if (cur != next) {
2260             if (ofproto->ofproto_class->set_frag_handling(ofproto, next)) {
2261                 ofproto->frag_handling = next;
2262             } else {
2263                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unsupported fragment handling mode %s",
2264                              ofproto->name,
2265                              ofputil_frag_handling_to_string(next));
2266             }
2267         }
2268     }
2269     /* OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER is deprecated in OF 1.3 */
2270     ofconn_set_invalid_ttl_to_controller(ofconn,
2271              (oh->version < OFP13_VERSION
2272               && flags & OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER));
2273
2274     ofconn_set_miss_send_len(ofconn, ntohs(osc->miss_send_len));
2275
2276     return 0;
2277 }
2278
2279 /* Checks whether 'ofconn' is a slave controller.  If so, returns an OpenFlow
2280  * error message code for the caller to propagate upward.  Otherwise, returns
2281  * 0.
2282  *
2283  * The log message mentions 'msg_type'. */
2284 static enum ofperr
2285 reject_slave_controller(struct ofconn *ofconn)
2286 {
2287     if (ofconn_get_type(ofconn) == OFCONN_PRIMARY
2288         && ofconn_get_role(ofconn) == OFPCR12_ROLE_SLAVE) {
2289         return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
2290     } else {
2291         return 0;
2292     }
2293 }
2294
2295 static enum ofperr
2296 handle_packet_out(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2297 {
2298     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2299     struct ofputil_packet_out po;
2300     struct ofpbuf *payload;
2301     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
2302     struct ofpbuf ofpacts;
2303     struct flow flow;
2304     enum ofperr error;
2305
2306     COVERAGE_INC(ofproto_packet_out);
2307
2308     error = reject_slave_controller(ofconn);
2309     if (error) {
2310         goto exit;
2311     }
2312
2313     /* Decode message. */
2314     ofpbuf_use_stub(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
2315     error = ofputil_decode_packet_out(&po, oh, &ofpacts);
2316     if (error) {
2317         goto exit_free_ofpacts;
2318     }
2319     if (po.in_port >= p->max_ports && po.in_port < OFPP_MAX) {
2320         error = OFPERR_OFPBRC_BAD_PORT;
2321         goto exit_free_ofpacts;
2322     }
2323
2324
2325     /* Get payload. */
2326     if (po.buffer_id != UINT32_MAX) {
2327         error = ofconn_pktbuf_retrieve(ofconn, po.buffer_id, &payload, NULL);
2328         if (error || !payload) {
2329             goto exit_free_ofpacts;
2330         }
2331     } else {
2332         payload = xmalloc(sizeof *payload);
2333         ofpbuf_use_const(payload, po.packet, po.packet_len);
2334     }
2335
2336     /* Verify actions against packet, then send packet if successful. */
2337     flow_extract(payload, 0, 0, NULL, po.in_port, &flow);
2338     error = ofpacts_check(po.ofpacts, po.ofpacts_len, &flow, p->max_ports);
2339     if (!error) {
2340         error = p->ofproto_class->packet_out(p, payload, &flow,
2341                                              po.ofpacts, po.ofpacts_len);
2342     }
2343     ofpbuf_delete(payload);
2344
2345 exit_free_ofpacts:
2346     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
2347 exit:
2348     return error;
2349 }
2350
2351 static void
2352 update_port_config(struct ofport *port,
2353                    enum ofputil_port_config config,
2354                    enum ofputil_port_config mask)
2355 {
2356     enum ofputil_port_config old_config = port->pp.config;
2357     enum ofputil_port_config toggle;
2358
2359     toggle = (config ^ port->pp.config) & mask;
2360     if (toggle & OFPUTIL_PC_PORT_DOWN) {
2361         if (config & OFPUTIL_PC_PORT_DOWN) {
2362             netdev_turn_flags_off(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2363         } else {
2364             netdev_turn_flags_on(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2365         }
2366         toggle &= ~OFPUTIL_PC_PORT_DOWN;
2367     }
2368
2369     port->pp.config ^= toggle;
2370     if (port->pp.config != old_config) {
2371         port->ofproto->ofproto_class->port_reconfigured(port, old_config);
2372     }
2373 }
2374
2375 static enum ofperr
2376 handle_port_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2377 {
2378     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2379     struct ofputil_port_mod pm;
2380     struct ofport *port;
2381     enum ofperr error;
2382
2383     error = reject_slave_controller(ofconn);
2384     if (error) {
2385         return error;
2386     }
2387
2388     error = ofputil_decode_port_mod(oh, &pm);
2389     if (error) {
2390         return error;
2391     }
2392
2393     port = ofproto_get_port(p, pm.port_no);
2394     if (!port) {
2395         return OFPERR_OFPPMFC_BAD_PORT;
2396     } else if (!eth_addr_equals(port->pp.hw_addr, pm.hw_addr)) {
2397         return OFPERR_OFPPMFC_BAD_HW_ADDR;
2398     } else {
2399         update_port_config(port, pm.config, pm.mask);
2400         if (pm.advertise) {
2401             netdev_set_advertisements(port->netdev, pm.advertise);
2402         }
2403     }
2404     return 0;
2405 }
2406
2407 static enum ofperr
2408 handle_desc_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2409                           const struct ofp_header *request)
2410 {
2411     static const char *default_mfr_desc = "Nicira, Inc.";
2412     static const char *default_hw_desc = "Open vSwitch";
2413     static const char *default_sw_desc = VERSION;
2414     static const char *default_serial_desc = "None";
2415     static const char *default_dp_desc = "None";
2416
2417     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2418     struct ofp_desc_stats *ods;
2419     struct ofpbuf *msg;
2420
2421     msg = ofpraw_alloc_stats_reply(request, 0);
2422     ods = ofpbuf_put_zeros(msg, sizeof *ods);
2423     ovs_strlcpy(ods->mfr_desc, p->mfr_desc ? p->mfr_desc : default_mfr_desc,
2424                 sizeof ods->mfr_desc);
2425     ovs_strlcpy(ods->hw_desc, p->hw_desc ? p->hw_desc : default_hw_desc,
2426                 sizeof ods->hw_desc);
2427     ovs_strlcpy(ods->sw_desc, p->sw_desc ? p->sw_desc : default_sw_desc,
2428                 sizeof ods->sw_desc);
2429     ovs_strlcpy(ods->serial_num,
2430                 p->serial_desc ? p->serial_desc : default_serial_desc,
2431                 sizeof ods->serial_num);
2432     ovs_strlcpy(ods->dp_desc, p->dp_desc ? p->dp_desc : default_dp_desc,
2433                 sizeof ods->dp_desc);
2434     ofconn_send_reply(ofconn, msg);
2435
2436     return 0;
2437 }
2438
2439 static enum ofperr
2440 handle_table_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2441                            const struct ofp_header *request)
2442 {
2443     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2444     struct ofp12_table_stats *ots;
2445     struct ofpbuf *msg;
2446     int n_tables;
2447     size_t i;
2448
2449     /* Set up default values.
2450      *
2451      * ofp12_table_stats is used as a generic structure as
2452      * it is able to hold all the fields for ofp10_table_stats
2453      * and ofp11_table_stats (and of course itself).
2454      */
2455     ots = xcalloc(p->n_tables, sizeof *ots);
2456     for (i = 0; i < p->n_tables; i++) {
2457         ots[i].table_id = i;
2458         sprintf(ots[i].name, "table%zu", i);
2459         ots[i].match = htonll(OFPXMT12_MASK);
2460         ots[i].wildcards = htonll(OFPXMT12_MASK);
2461         ots[i].write_actions = htonl(OFPAT11_OUTPUT);
2462         ots[i].apply_actions = htonl(OFPAT11_OUTPUT);
2463         ots[i].write_setfields = htonll(OFPXMT12_MASK);
2464         ots[i].apply_setfields = htonll(OFPXMT12_MASK);
2465         ots[i].metadata_match = htonll(UINT64_MAX);
2466         ots[i].metadata_write = htonll(UINT64_MAX);
2467         ots[i].instructions = htonl(OFPIT11_ALL);
2468         ots[i].config = htonl(OFPTC11_TABLE_MISS_MASK);
2469         ots[i].max_entries = htonl(1000000); /* An arbitrary big number. */
2470         ots[i].active_count = htonl(classifier_count(&p->tables[i].cls));
2471     }
2472
2473     p->ofproto_class->get_tables(p, ots);
2474
2475     /* Post-process the tables, dropping hidden tables. */
2476     n_tables = p->n_tables;
2477     for (i = 0; i < p->n_tables; i++) {
2478         const struct oftable *table = &p->tables[i];
2479
2480         if (table->flags & OFTABLE_HIDDEN) {
2481             n_tables = i;
2482             break;
2483         }
2484
2485         if (table->name) {
2486             ovs_strzcpy(ots[i].name, table->name, sizeof ots[i].name);
2487         }
2488
2489         if (table->max_flows < ntohl(ots[i].max_entries)) {
2490             ots[i].max_entries = htonl(table->max_flows);
2491         }
2492     }
2493
2494     msg = ofputil_encode_table_stats_reply(ots, n_tables, request);
2495     ofconn_send_reply(ofconn, msg);
2496
2497     free(ots);
2498
2499     return 0;
2500 }
2501
2502 static void
2503 append_port_stat(struct ofport *port, struct list *replies)
2504 {
2505     struct ofputil_port_stats ops = { .port_no = port->pp.port_no };
2506
2507     /* Intentionally ignore return value, since errors will set
2508      * 'stats' to all-1s, which is correct for OpenFlow, and
2509      * netdev_get_stats() will log errors. */
2510     ofproto_port_get_stats(port, &ops.stats);
2511
2512     ofputil_append_port_stat(replies, &ops);
2513 }
2514
2515 static enum ofperr
2516 handle_port_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2517                           const struct ofp_header *request)
2518 {
2519     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2520     struct ofport *port;
2521     struct list replies;
2522     uint16_t port_no;
2523     enum ofperr error;
2524
2525     error = ofputil_decode_port_stats_request(request, &port_no);
2526     if (error) {
2527         return error;
2528     }
2529
2530     ofpmp_init(&replies, request);
2531     if (port_no != OFPP_ANY) {
2532         port = ofproto_get_port(p, port_no);
2533         if (port) {
2534             append_port_stat(port, &replies);
2535         }
2536     } else {
2537         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
2538             append_port_stat(port, &replies);
2539         }
2540     }
2541
2542     ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
2543     return 0;
2544 }
2545
2546 static enum ofperr
2547 handle_port_desc_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2548                                const struct ofp_header *request)
2549 {
2550     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2551     enum ofp_version version;
2552     struct ofport *port;
2553     struct list replies;
2554
2555     ofpmp_init(&replies, request);
2556
2557     version = ofputil_protocol_to_ofp_version(ofconn_get_protocol(ofconn));
2558     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
2559         ofputil_append_port_desc_stats_reply(version, &port->pp, &replies);
2560     }
2561
2562     ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
2563     return 0;
2564 }
2565
2566 static void
2567 calc_flow_duration__(long long int start, long long int now,
2568                      uint32_t *sec, uint32_t *nsec)
2569 {
2570     long long int msecs = now - start;
2571     *sec = msecs / 1000;
2572     *nsec = (msecs % 1000) * (1000 * 1000);
2573 }
2574
2575 /* Checks whether 'table_id' is 0xff or a valid table ID in 'ofproto'.  Returns
2576  * 0 if 'table_id' is OK, otherwise an OpenFlow error code.  */
2577 static enum ofperr
2578 check_table_id(const struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
2579 {
2580     return (table_id == 0xff || table_id < ofproto->n_tables
2581             ? 0
2582             : OFPERR_OFPBRC_BAD_TABLE_ID);
2583
2584 }
2585
2586 static struct oftable *
2587 next_visible_table(const struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
2588 {
2589     struct oftable *table;
2590
2591     for (table = &ofproto->tables[table_id];
2592          table < &ofproto->tables[ofproto->n_tables];
2593          table++) {
2594         if (!(table->flags & OFTABLE_HIDDEN)) {
2595             return table;
2596         }
2597     }
2598
2599     return NULL;
2600 }
2601
2602 static struct oftable *
2603 first_matching_table(const struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
2604 {
2605     if (table_id == 0xff) {
2606         return next_visible_table(ofproto, 0);
2607     } else if (table_id < ofproto->n_tables) {
2608         return &ofproto->tables[table_id];
2609     } else {
2610         return NULL;
2611     }
2612 }
2613
2614 static struct oftable *
2615 next_matching_table(const struct ofproto *ofproto,
2616                     const struct oftable *table, uint8_t table_id)
2617 {
2618     return (table_id == 0xff
2619             ? next_visible_table(ofproto, (table - ofproto->tables) + 1)
2620             : NULL);
2621 }
2622
2623 /* Assigns TABLE to each oftable, in turn, that matches TABLE_ID in OFPROTO:
2624  *
2625  *   - If TABLE_ID is 0xff, this iterates over every classifier table in
2626  *     OFPROTO, skipping tables marked OFTABLE_HIDDEN.
2627  *
2628  *   - If TABLE_ID is the number of a table in OFPROTO, then the loop iterates
2629  *     only once, for that table.  (This can be used to access tables marked
2630  *     OFTABLE_HIDDEN.)
2631  *
2632  *   - Otherwise, TABLE_ID isn't valid for OFPROTO, so the loop won't be
2633  *     entered at all.  (Perhaps you should have validated TABLE_ID with
2634  *     check_table_id().)
2635  *
2636  * All parameters are evaluated multiple times.
2637  */
2638 #define FOR_EACH_MATCHING_TABLE(TABLE, TABLE_ID, OFPROTO)         \
2639     for ((TABLE) = first_matching_table(OFPROTO, TABLE_ID);       \
2640          (TABLE) != NULL;                                         \
2641          (TABLE) = next_matching_table(OFPROTO, TABLE, TABLE_ID))
2642
2643 /* Searches 'ofproto' for rules in table 'table_id' (or in all tables, if
2644  * 'table_id' is 0xff) that match 'match' in the "loose" way required for
2645  * OpenFlow OFPFC_MODIFY and OFPFC_DELETE requests and puts them on list
2646  * 'rules'.
2647  *
2648  * If 'out_port' is anything other than OFPP_ANY, then only rules that output
2649  * to 'out_port' are included.
2650  *
2651  * Hidden rules are always omitted.
2652  *
2653  * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
2654 static enum ofperr
2655 collect_rules_loose(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id,
2656                     const struct match *match,
2657                     ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask,
2658                     uint16_t out_port, struct list *rules)
2659 {
2660     struct oftable *table;
2661     struct cls_rule cr;
2662     enum ofperr error;
2663
2664     error = check_table_id(ofproto, table_id);
2665     if (error) {
2666         return error;
2667     }
2668
2669     list_init(rules);
2670     cls_rule_init(&cr, match, 0);
2671     FOR_EACH_MATCHING_TABLE (table, table_id, ofproto) {
2672         struct cls_cursor cursor;
2673         struct rule *rule;
2674
2675         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, &cr);
2676         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
2677             if (rule->pending) {
2678                 error = OFPROTO_POSTPONE;
2679                 goto exit;
2680             }
2681             if (!ofproto_rule_is_hidden(rule)
2682                 && ofproto_rule_has_out_port(rule, out_port)
2683                     && !((rule->flow_cookie ^ cookie) & cookie_mask)) {
2684                 list_push_back(rules, &rule->ofproto_node);
2685             }
2686         }
2687     }
2688
2689 exit:
2690     cls_rule_destroy(&cr);
2691     return error;
2692 }
2693
2694 /* Searches 'ofproto' for rules in table 'table_id' (or in all tables, if
2695  * 'table_id' is 0xff) that match 'match' in the "strict" way required for
2696  * OpenFlow OFPFC_MODIFY_STRICT and OFPFC_DELETE_STRICT requests and puts them
2697  * on list 'rules'.
2698  *
2699  * If 'out_port' is anything other than OFPP_ANY, then only rules that output
2700  * to 'out_port' are included.
2701  *
2702  * Hidden rules are always omitted.
2703  *
2704  * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
2705 static enum ofperr
2706 collect_rules_strict(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id,
2707                      const struct match *match, unsigned int priority,
2708                      ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask,
2709                      uint16_t out_port, struct list *rules)
2710 {
2711     struct oftable *table;
2712     struct cls_rule cr;
2713     int error;
2714
2715     error = check_table_id(ofproto, table_id);
2716     if (error) {
2717         return error;
2718     }
2719
2720     list_init(rules);
2721     cls_rule_init(&cr, match, priority);
2722     FOR_EACH_MATCHING_TABLE (table, table_id, ofproto) {
2723         struct rule *rule;
2724
2725         rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&table->cls,
2726                                                                &cr));
2727         if (rule) {
2728             if (rule->pending) {
2729                 error = OFPROTO_POSTPONE;
2730                 goto exit;
2731             }
2732             if (!ofproto_rule_is_hidden(rule)
2733                 && ofproto_rule_has_out_port(rule, out_port)
2734                     && !((rule->flow_cookie ^ cookie) & cookie_mask)) {
2735                 list_push_back(rules, &rule->ofproto_node);
2736             }
2737         }
2738     }
2739
2740 exit:
2741     cls_rule_destroy(&cr);
2742     return 0;
2743 }
2744
2745 /* Returns 'age_ms' (a duration in milliseconds), converted to seconds and
2746  * forced into the range of a uint16_t. */
2747 static int
2748 age_secs(long long int age_ms)
2749 {
2750     return (age_ms < 0 ? 0
2751             : age_ms >= UINT16_MAX * 1000 ? UINT16_MAX
2752             : (unsigned int) age_ms / 1000);
2753 }
2754
2755 static enum ofperr
2756 handle_flow_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2757                           const struct ofp_header *request)
2758 {
2759     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2760     struct ofputil_flow_stats_request fsr;
2761     struct list replies;
2762     struct list rules;
2763     struct rule *rule;
2764     enum ofperr error;
2765
2766     error = ofputil_decode_flow_stats_request(&fsr, request);
2767     if (error) {
2768         return error;
2769     }
2770
2771     error = collect_rules_loose(ofproto, fsr.table_id, &fsr.match,
2772                                 fsr.cookie, fsr.cookie_mask,
2773                                 fsr.out_port, &rules);
2774     if (error) {
2775         return error;
2776     }
2777
2778     ofpmp_init(&replies, request);
2779     LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, &rules) {
2780         long long int now = time_msec();
2781         struct ofputil_flow_stats fs;
2782
2783         minimatch_expand(&rule->cr.match, &fs.match);
2784         fs.priority = rule->cr.priority;
2785         fs.cookie = rule->flow_cookie;
2786         fs.table_id = rule->table_id;
2787         calc_flow_duration__(rule->created, now, &fs.duration_sec,
2788                              &fs.duration_nsec);
2789         fs.idle_timeout = rule->idle_timeout;
2790         fs.hard_timeout = rule->hard_timeout;
2791         fs.idle_age = age_secs(now - rule->used);
2792         fs.hard_age = age_secs(now - rule->modified);
2793         ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &fs.packet_count,
2794                                                &fs.byte_count);
2795         fs.ofpacts = rule->ofpacts;
2796         fs.ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
2797         fs.flags = 0;
2798         if (rule->send_flow_removed) {
2799             fs.flags |= OFPFF_SEND_FLOW_REM;
2800             /* FIXME: Implement OF 1.3 flags OFPFF13_NO_PKT_COUNTS
2801                and OFPFF13_NO_BYT_COUNTS */
2802         }
2803         ofputil_append_flow_stats_reply(&fs, &replies);
2804     }
2805     ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
2806
2807     return 0;
2808 }
2809
2810 static void
2811 flow_stats_ds(struct rule *rule, struct ds *results)
2812 {
2813     uint64_t packet_count, byte_count;
2814
2815     rule->ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule,
2816                                                  &packet_count, &byte_count);
2817
2818     if (rule->table_id != 0) {
2819         ds_put_format(results, "table_id=%"PRIu8", ", rule->table_id);
2820     }
2821     ds_put_format(results, "duration=%llds, ",
2822                   (time_msec() - rule->created) / 1000);
2823     ds_put_format(results, "priority=%u, ", rule->cr.priority);
2824     ds_put_format(results, "n_packets=%"PRIu64", ", packet_count);
2825     ds_put_format(results, "n_bytes=%"PRIu64", ", byte_count);
2826     cls_rule_format(&rule->cr, results);
2827     ds_put_char(results, ',');
2828     ofpacts_format(rule->ofpacts, rule->ofpacts_len, results);
2829     ds_put_cstr(results, "\n");
2830 }
2831
2832 /* Adds a pretty-printed description of all flows to 'results', including
2833  * hidden flows (e.g., set up by in-band control). */
2834 void
2835 ofproto_get_all_flows(struct ofproto *p, struct ds *results)
2836 {
2837     struct oftable *table;
2838
2839     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, p) {
2840         struct cls_cursor cursor;
2841         struct rule *rule;
2842
2843         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
2844         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
2845             flow_stats_ds(rule, results);
2846         }
2847     }
2848 }
2849
2850 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'ofproto' into
2851  * '*engine_type' and '*engine_id', respectively. */
2852 void
2853 ofproto_get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto,
2854                         uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
2855 {
2856     ofproto->ofproto_class->get_netflow_ids(ofproto, engine_type, engine_id);
2857 }
2858
2859 /* Checks the status of CFM configured on 'ofp_port' within 'ofproto'.  Returns
2860  * true if the port's CFM status was successfully stored into '*status'.
2861  * Returns false if the port did not have CFM configured, in which case
2862  * '*status' is indeterminate.
2863  *
2864  * The caller must provide and owns '*status', but it does not own and must not
2865  * modify or free the array returned in 'status->rmps'. */
2866 bool
2867 ofproto_port_get_cfm_status(const struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
2868                             struct ofproto_cfm_status *status)
2869 {
2870     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
2871     return (ofport
2872             && ofproto->ofproto_class->get_cfm_status
2873             && ofproto->ofproto_class->get_cfm_status(ofport, status));
2874 }
2875
2876 static enum ofperr
2877 handle_aggregate_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2878                                const struct ofp_header *oh)
2879 {
2880     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2881     struct ofputil_flow_stats_request request;
2882     struct ofputil_aggregate_stats stats;
2883     bool unknown_packets, unknown_bytes;
2884     struct ofpbuf *reply;
2885     struct list rules;
2886     struct rule *rule;
2887     enum ofperr error;
2888
2889     error = ofputil_decode_flow_stats_request(&request, oh);
2890     if (error) {
2891         return error;
2892     }
2893
2894     error = collect_rules_loose(ofproto, request.table_id, &request.match,
2895                                 request.cookie, request.cookie_mask,
2896                                 request.out_port, &rules);
2897     if (error) {
2898         return error;
2899     }
2900
2901     memset(&stats, 0, sizeof stats);
2902     unknown_packets = unknown_bytes = false;
2903     LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, &rules) {
2904         uint64_t packet_count;
2905         uint64_t byte_count;
2906
2907         ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &packet_count,
2908                                                &byte_count);
2909
2910         if (packet_count == UINT64_MAX) {
2911             unknown_packets = true;
2912         } else {
2913             stats.packet_count += packet_count;
2914         }
2915
2916         if (byte_count == UINT64_MAX) {
2917             unknown_bytes = true;
2918         } else {
2919             stats.byte_count += byte_count;
2920         }
2921
2922         stats.flow_count++;
2923     }
2924     if (unknown_packets) {
2925         stats.packet_count = UINT64_MAX;
2926     }
2927     if (unknown_bytes) {
2928         stats.byte_count = UINT64_MAX;
2929     }
2930
2931     reply = ofputil_encode_aggregate_stats_reply(&stats, oh);
2932     ofconn_send_reply(ofconn, reply);
2933
2934     return 0;
2935 }
2936
2937 struct queue_stats_cbdata {
2938     struct ofport *ofport;
2939     struct list replies;
2940 };
2941
2942 static void
2943 put_queue_stats(struct queue_stats_cbdata *cbdata, uint32_t queue_id,
2944                 const struct netdev_queue_stats *stats)
2945 {
2946
2947     struct ofputil_queue_stats oqs = {
2948         .port_no = cbdata->ofport->pp.port_no,
2949         .queue_id = queue_id,
2950         .stats = *stats,
2951     };
2952     ofputil_append_queue_stat(&cbdata->replies, &oqs);
2953 }
2954
2955 static void
2956 handle_queue_stats_dump_cb(uint32_t queue_id,
2957                            struct netdev_queue_stats *stats,
2958                            void *cbdata_)
2959 {
2960     struct queue_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
2961
2962     put_queue_stats(cbdata, queue_id, stats);
2963 }
2964
2965 static enum ofperr
2966 handle_queue_stats_for_port(struct ofport *port, uint32_t queue_id,
2967                             struct queue_stats_cbdata *cbdata)
2968 {
2969     cbdata->ofport = port;
2970     if (queue_id == OFPQ_ALL) {
2971         netdev_dump_queue_stats(port->netdev,
2972                                 handle_queue_stats_dump_cb, cbdata);
2973     } else {
2974         struct netdev_queue_stats stats;
2975
2976         if (!netdev_get_queue_stats(port->netdev, queue_id, &stats)) {
2977             put_queue_stats(cbdata, queue_id, &stats);
2978         } else {
2979             return OFPERR_OFPQOFC_BAD_QUEUE;
2980         }
2981     }
2982     return 0;
2983 }
2984
2985 static enum ofperr
2986 handle_queue_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2987                            const struct ofp_header *rq)
2988 {
2989     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2990     struct queue_stats_cbdata cbdata;
2991     struct ofport *port;
2992     enum ofperr error;
2993     struct ofputil_queue_stats_request oqsr;
2994
2995     COVERAGE_INC(ofproto_queue_req);
2996
2997     ofpmp_init(&cbdata.replies, rq);
2998
2999     error = ofputil_decode_queue_stats_request(rq, &oqsr);
3000     if (error) {
3001         return error;
3002     }
3003
3004     if (oqsr.port_no == OFPP_ANY) {
3005         error = OFPERR_OFPQOFC_BAD_QUEUE;
3006         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
3007             if (!handle_queue_stats_for_port(port, oqsr.queue_id, &cbdata)) {
3008                 error = 0;
3009             }
3010         }
3011     } else {
3012         port = ofproto_get_port(ofproto, oqsr.port_no);
3013         error = (port
3014                  ? handle_queue_stats_for_port(port, oqsr.queue_id, &cbdata)
3015                  : OFPERR_OFPQOFC_BAD_PORT);
3016     }
3017     if (!error) {
3018         ofconn_send_replies(ofconn, &cbdata.replies);
3019     } else {
3020         ofpbuf_list_delete(&cbdata.replies);
3021     }
3022
3023     return error;
3024 }
3025
3026 static bool
3027 is_flow_deletion_pending(const struct ofproto *ofproto,
3028                          const struct cls_rule *cls_rule,
3029                          uint8_t table_id)
3030 {
3031     if (!hmap_is_empty(&ofproto->deletions)) {
3032         struct ofoperation *op;
3033
3034         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (op, hmap_node,
3035                                  cls_rule_hash(cls_rule, table_id),
3036                                  &ofproto->deletions) {
3037             if (cls_rule_equal(cls_rule, &op->rule->cr)) {
3038                 return true;
3039             }
3040         }
3041     }
3042
3043     return false;
3044 }
3045
3046 /* Implements OFPFC_ADD and the cases for OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT
3047  * in which no matching flow already exists in the flow table.
3048  *
3049  * Adds the flow specified by 'ofm', which is followed by 'n_actions'
3050  * ofp_actions, to the ofproto's flow table.  Returns 0 on success, an OpenFlow
3051  * error code on failure, or OFPROTO_POSTPONE if the operation cannot be
3052  * initiated now but may be retried later.
3053  *
3054  * Upon successful return, takes ownership of 'fm->ofpacts'.  On failure,
3055  * ownership remains with the caller.
3056  *
3057  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3058  * if any. */
3059 static enum ofperr
3060 add_flow(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3061          const struct ofputil_flow_mod *fm, const struct ofp_header *request)
3062 {
3063     struct oftable *table;
3064     struct ofopgroup *group;
3065     struct rule *victim;
3066     struct cls_rule cr;
3067     struct rule *rule;
3068     int error;
3069
3070     error = check_table_id(ofproto, fm->table_id);
3071     if (error) {
3072         return error;
3073     }
3074
3075     /* Pick table. */
3076     if (fm->table_id == 0xff) {
3077         uint8_t table_id;
3078         if (ofproto->ofproto_class->rule_choose_table) {
3079             error = ofproto->ofproto_class->rule_choose_table(ofproto,
3080                                                               &fm->match,
3081                                                               &table_id);
3082             if (error) {
3083                 return error;
3084             }
3085             ovs_assert(table_id < ofproto->n_tables);
3086             table = &ofproto->tables[table_id];
3087         } else {
3088             table = &ofproto->tables[0];
3089         }
3090     } else if (fm->table_id < ofproto->n_tables) {
3091         table = &ofproto->tables[fm->table_id];
3092     } else {
3093         return OFPERR_OFPBRC_BAD_TABLE_ID;
3094     }
3095
3096     if (table->flags & OFTABLE_READONLY) {
3097         return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
3098     }
3099
3100     /* Allocate new rule and initialize classifier rule. */
3101     rule = ofproto->ofproto_class->rule_alloc();
3102     if (!rule) {
3103         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to create rule (%s)",
3104                      ofproto->name, strerror(error));
3105         return ENOMEM;
3106     }
3107     cls_rule_init(&rule->cr, &fm->match, fm->priority);
3108
3109     /* Serialize against pending deletion. */
3110     if (is_flow_deletion_pending(ofproto, &cr, table - ofproto->tables)) {
3111         cls_rule_destroy(&rule->cr);
3112         ofproto->ofproto_class->rule_dealloc(rule);
3113         return OFPROTO_POSTPONE;
3114     }
3115
3116     /* Check for overlap, if requested. */
3117     if (fm->flags & OFPFF_CHECK_OVERLAP
3118         && classifier_rule_overlaps(&table->cls, &rule->cr)) {
3119         cls_rule_destroy(&rule->cr);
3120         ofproto->ofproto_class->rule_dealloc(rule);
3121         return OFPERR_OFPFMFC_OVERLAP;
3122     }
3123
3124     /* FIXME: Implement OFPFF12_RESET_COUNTS */
3125
3126     rule->ofproto = ofproto;
3127     rule->pending = NULL;
3128     rule->flow_cookie = fm->new_cookie;
3129     rule->created = rule->modified = rule->used = time_msec();
3130     rule->idle_timeout = fm->idle_timeout;
3131     rule->hard_timeout = fm->hard_timeout;
3132     rule->table_id = table - ofproto->tables;
3133     rule->send_flow_removed = (fm->flags & OFPFF_SEND_FLOW_REM) != 0;
3134     /* FIXME: Implement OF 1.3 flags OFPFF13_NO_PKT_COUNTS
3135        and OFPFF13_NO_BYT_COUNTS */
3136     rule->ofpacts = xmemdup(fm->ofpacts, fm->ofpacts_len);
3137     rule->ofpacts_len = fm->ofpacts_len;
3138     rule->evictable = true;
3139     rule->eviction_group = NULL;
3140     list_init(&rule->expirable);
3141     rule->monitor_flags = 0;
3142     rule->add_seqno = 0;
3143     rule->modify_seqno = 0;
3144
3145     /* Insert new rule. */
3146     victim = oftable_replace_rule(rule);
3147     if (victim && !rule_is_modifiable(victim)) {
3148         error = OFPERR_OFPBRC_EPERM;
3149     } else if (victim && victim->pending) {
3150         error = OFPROTO_POSTPONE;
3151     } else {
3152         struct ofoperation *op;
3153         struct rule *evict;
3154
3155         if (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows) {
3156             bool was_evictable;
3157
3158             was_evictable = rule->evictable;
3159             rule->evictable = false;
3160             evict = choose_rule_to_evict(table);
3161             rule->evictable = was_evictable;
3162
3163             if (!evict) {
3164                 error = OFPERR_OFPFMFC_TABLE_FULL;
3165                 goto exit;
3166             } else if (evict->pending) {
3167                 error = OFPROTO_POSTPONE;
3168                 goto exit;
3169             }
3170         } else {
3171             evict = NULL;
3172         }
3173
3174         group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, fm->buffer_id);
3175         op = ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_ADD, 0);
3176         op->victim = victim;
3177
3178         error = ofproto->ofproto_class->rule_construct(rule);
3179         if (error) {
3180             op->group->n_running--;
3181             ofoperation_destroy(rule->pending);
3182         } else if (evict) {
3183             delete_flow__(evict, group);
3184         }
3185         ofopgroup_submit(group);
3186     }
3187
3188 exit:
3189     /* Back out if an error occurred. */
3190     if (error) {
3191         oftable_substitute_rule(rule, victim);
3192         ofproto_rule_destroy__(rule);
3193     }
3194     return error;
3195 }
3196 \f
3197 /* OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT. */
3198
3199 /* Modifies the rules listed in 'rules', changing their actions to match those
3200  * in 'fm'.
3201  *
3202  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
3203  * if any.
3204  *
3205  * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
3206 static enum ofperr
3207 modify_flows__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3208                const struct ofputil_flow_mod *fm,
3209                const struct ofp_header *request, struct list *rules)
3210 {
3211     struct ofopgroup *group;
3212     struct rule *rule;
3213     enum ofperr error;
3214
3215     group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, fm->buffer_id);
3216     error = OFPERR_OFPBRC_EPERM;
3217     LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, rules) {
3218         struct ofoperation *op;
3219         bool actions_changed;
3220         ovs_be64 new_cookie;
3221
3222         /* FIXME: Implement OFPFF12_RESET_COUNTS */
3223
3224         if (rule_is_modifiable(rule)) {
3225             /* At least one rule is modifiable, don't report EPERM error. */
3226             error = 0;
3227         } else {
3228             continue;
3229         }
3230
3231         actions_changed = !ofpacts_equal(fm->ofpacts, fm->ofpacts_len,
3232                                          rule->ofpacts, rule->ofpacts_len);
3233         new_cookie = (fm->new_cookie != htonll(UINT64_MAX)
3234                       ? fm->new_cookie
3235                       : rule->flow_cookie);
3236
3237         op = ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_MODIFY, 0);
3238         rule->flow_cookie = new_cookie;
3239         if (actions_changed) {
3240             op->ofpacts = rule->ofpacts;
3241             op->ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
3242             rule->ofpacts = xmemdup(fm->ofpacts, fm->ofpacts_len);
3243             rule->ofpacts_len = fm->ofpacts_len;
3244             rule->ofproto->ofproto_class->rule_modify_actions(rule);
3245         } else {
3246             ofoperation_complete(op, 0);
3247         }
3248     }
3249     ofopgroup_submit(group);
3250
3251     return error;
3252 }
3253
3254 static enum ofperr
3255 modify_flows_add(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3256                  const struct ofputil_flow_mod *fm,
3257                  const struct ofp_header *request)
3258 {
3259     if (fm->cookie_mask != htonll(0) || fm->new_cookie == htonll(UINT64_MAX)) {
3260         return 0;
3261     }
3262     return add_flow(ofproto, ofconn, fm, request);
3263 }
3264
3265 /* Implements OFPFC_MODIFY.  Returns 0 on success or an OpenFlow error code on
3266  * failure.
3267  *
3268  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
3269  * if any. */
3270 static enum ofperr
3271 modify_flows_loose(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3272                    const struct ofputil_flow_mod *fm,
3273                    const struct ofp_header *request)
3274 {
3275     struct list rules;
3276     int error;
3277
3278     error = collect_rules_loose(ofproto, fm->table_id, &fm->match,
3279                                 fm->cookie, fm->cookie_mask,
3280                                 OFPP_ANY, &rules);
3281     if (error) {
3282         return error;
3283     } else if (list_is_empty(&rules)) {
3284         return modify_flows_add(ofproto, ofconn, fm, request);
3285     } else {
3286         return modify_flows__(ofproto, ofconn, fm, request, &rules);
3287     }
3288 }
3289
3290 /* Implements OFPFC_MODIFY_STRICT.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
3291  * code on failure.
3292  *
3293  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
3294  * if any. */
3295 static enum ofperr
3296 modify_flow_strict(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3297                    const struct ofputil_flow_mod *fm,
3298                    const struct ofp_header *request)
3299 {
3300     struct list rules;
3301     int error;
3302
3303     error = collect_rules_strict(ofproto, fm->table_id, &fm->match,
3304                                  fm->priority, fm->cookie, fm->cookie_mask,
3305                                  OFPP_ANY, &rules);
3306
3307     if (error) {
3308         return error;
3309     } else if (list_is_empty(&rules)) {
3310         return modify_flows_add(ofproto, ofconn, fm, request);
3311     } else {
3312         return list_is_singleton(&rules) ? modify_flows__(ofproto, ofconn,
3313                                                           fm, request, &rules)
3314                                          : 0;
3315     }
3316 }
3317 \f
3318 /* OFPFC_DELETE implementation. */
3319
3320 static void
3321 delete_flow__(struct rule *rule, struct ofopgroup *group)
3322 {
3323     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
3324
3325     ofproto_rule_send_removed(rule, OFPRR_DELETE);
3326
3327     ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE, OFPRR_DELETE);
3328     oftable_remove_rule(rule);
3329     ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
3330 }
3331
3332 /* Deletes the rules listed in 'rules'.
3333  *
3334  * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
3335 static enum ofperr
3336 delete_flows__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3337                const struct ofp_header *request, struct list *rules)
3338 {
3339     struct rule *rule, *next;
3340     struct ofopgroup *group;
3341
3342     group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, UINT32_MAX);
3343     LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next, ofproto_node, rules) {
3344         delete_flow__(rule, group);
3345     }
3346     ofopgroup_submit(group);
3347
3348     return 0;
3349 }
3350
3351 /* Implements OFPFC_DELETE. */
3352 static enum ofperr
3353 delete_flows_loose(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3354                    const struct ofputil_flow_mod *fm,
3355                    const struct ofp_header *request)
3356 {
3357     struct list rules;
3358     enum ofperr error;
3359
3360     error = collect_rules_loose(ofproto, fm->table_id, &fm->match,
3361                                 fm->cookie, fm->cookie_mask,
3362                                 fm->out_port, &rules);
3363     return (error ? error
3364             : !list_is_empty(&rules) ? delete_flows__(ofproto, ofconn, request,
3365                                                       &rules)
3366             : 0);
3367 }
3368
3369 /* Implements OFPFC_DELETE_STRICT. */
3370 static enum ofperr
3371 delete_flow_strict(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3372                    const struct ofputil_flow_mod *fm,
3373                    const struct ofp_header *request)
3374 {
3375     struct list rules;
3376     enum ofperr error;
3377
3378     error = collect_rules_strict(ofproto, fm->table_id, &fm->match,
3379                                  fm->priority, fm->cookie, fm->cookie_mask,
3380                                  fm->out_port, &rules);
3381     return (error ? error
3382             : list_is_singleton(&rules) ? delete_flows__(ofproto, ofconn,
3383                                                          request, &rules)
3384             : 0);
3385 }
3386
3387 static void
3388 ofproto_rule_send_removed(struct rule *rule, uint8_t reason)
3389 {
3390     struct ofputil_flow_removed fr;
3391
3392     if (ofproto_rule_is_hidden(rule) || !rule->send_flow_removed) {
3393         return;
3394     }
3395
3396     minimatch_expand(&rule->cr.match, &fr.match);
3397     fr.priority = rule->cr.priority;
3398     fr.cookie = rule->flow_cookie;
3399     fr.reason = reason;
3400     fr.table_id = rule->table_id;
3401     calc_flow_duration__(rule->created, time_msec(),
3402                          &fr.duration_sec, &fr.duration_nsec);
3403     fr.idle_timeout = rule->idle_timeout;
3404     fr.hard_timeout = rule->hard_timeout;
3405     rule->ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &fr.packet_count,
3406                                                  &fr.byte_count);
3407
3408     connmgr_send_flow_removed(rule->ofproto->connmgr, &fr);
3409 }
3410
3411 void
3412 ofproto_rule_update_used(struct rule *rule, long long int used)
3413 {
3414     if (used > rule->used) {
3415         struct eviction_group *evg = rule->eviction_group;
3416
3417         rule->used = used;
3418         if (evg) {
3419             heap_change(&evg->rules, &rule->evg_node,
3420                         rule_eviction_priority(rule));
3421         }
3422     }
3423 }
3424
3425 /* Sends an OpenFlow "flow removed" message with the given 'reason' (either
3426  * OFPRR_HARD_TIMEOUT or OFPRR_IDLE_TIMEOUT), and then removes 'rule' from its
3427  * ofproto.
3428  *
3429  * 'rule' must not have a pending operation (that is, 'rule->pending' must be
3430  * NULL).
3431  *
3432  * ofproto implementation ->run() functions should use this function to expire
3433  * OpenFlow flows. */
3434 void
3435 ofproto_rule_expire(struct rule *rule, uint8_t reason)
3436 {
3437     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
3438     struct ofopgroup *group;
3439
3440     ovs_assert(reason == OFPRR_HARD_TIMEOUT || reason == OFPRR_IDLE_TIMEOUT);
3441
3442     ofproto_rule_send_removed(rule, reason);
3443
3444     group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
3445     ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE, reason);
3446     oftable_remove_rule(rule);
3447     ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
3448     ofopgroup_submit(group);
3449 }
3450 \f
3451 static enum ofperr
3452 handle_flow_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3453 {
3454     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
3455     struct ofputil_flow_mod fm;
3456     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
3457     struct ofpbuf ofpacts;
3458     enum ofperr error;
3459     long long int now;
3460
3461     error = reject_slave_controller(ofconn);
3462     if (error) {
3463         goto exit;
3464     }
3465
3466     ofpbuf_use_stub(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
3467     error = ofputil_decode_flow_mod(&fm, oh, ofconn_get_protocol(ofconn),
3468                                     &ofpacts);
3469     if (!error) {
3470         error = ofpacts_check(fm.ofpacts, fm.ofpacts_len,
3471                               &fm.match.flow, ofproto->max_ports);
3472     }
3473     if (!error) {
3474         error = handle_flow_mod__(ofproto, ofconn, &fm, oh);
3475     }
3476     if (error) {
3477         goto exit_free_ofpacts;
3478     }
3479
3480     /* Record the operation for logging a summary report. */
3481     switch (fm.command) {
3482     case OFPFC_ADD:
3483         ofproto->n_add++;
3484         break;
3485
3486     case OFPFC_MODIFY:
3487     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
3488         ofproto->n_modify++;
3489         break;
3490
3491     case OFPFC_DELETE:
3492     case OFPFC_DELETE_STRICT:
3493         ofproto->n_delete++;
3494         break;
3495     }
3496
3497     now = time_msec();
3498     if (ofproto->next_op_report == LLONG_MAX) {
3499         ofproto->first_op = now;
3500         ofproto->next_op_report = MAX(now + 10 * 1000,
3501                                       ofproto->op_backoff);
3502         ofproto->op_backoff = ofproto->next_op_report + 60 * 1000;
3503     }
3504     ofproto->last_op = now;
3505
3506 exit_free_ofpacts:
3507     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
3508 exit:
3509     return error;
3510 }
3511
3512 static enum ofperr
3513 handle_flow_mod__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3514                   const struct ofputil_flow_mod *fm,
3515                   const struct ofp_header *oh)
3516 {
3517     if (ofproto->n_pending >= 50) {
3518         ovs_assert(!list_is_empty(&ofproto->pending));
3519         return OFPROTO_POSTPONE;
3520     }
3521
3522     switch (fm->command) {
3523     case OFPFC_ADD:
3524         return add_flow(ofproto, ofconn, fm, oh);
3525
3526     case OFPFC_MODIFY:
3527         return modify_flows_loose(ofproto, ofconn, fm, oh);
3528
3529     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
3530         return modify_flow_strict(ofproto, ofconn, fm, oh);
3531
3532     case OFPFC_DELETE:
3533         return delete_flows_loose(ofproto, ofconn, fm, oh);
3534
3535     case OFPFC_DELETE_STRICT:
3536         return delete_flow_strict(ofproto, ofconn, fm, oh);
3537
3538     default:
3539         if (fm->command > 0xff) {
3540             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: flow_mod has explicit table_id but "
3541                          "flow_mod_table_id extension is not enabled",
3542                          ofproto->name);
3543         }
3544         return OFPERR_OFPFMFC_BAD_COMMAND;
3545     }
3546 }
3547
3548 static enum ofperr
3549 handle_role_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3550 {
3551     struct ofputil_role_request request;
3552     struct ofputil_role_request reply;
3553     struct ofpbuf *buf;
3554     enum ofperr error;
3555
3556     error = ofputil_decode_role_message(oh, &request);
3557     if (error) {
3558         return error;
3559     }
3560
3561     if (request.role != OFPCR12_ROLE_NOCHANGE) {
3562         if (ofconn_get_role(ofconn) != request.role
3563             && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
3564             return OFPROTO_POSTPONE;
3565         }
3566
3567         if (request.have_generation_id
3568             && !ofconn_set_master_election_id(ofconn, request.generation_id)) {
3569                 return OFPERR_OFPRRFC_STALE;
3570         }
3571
3572         ofconn_set_role(ofconn, request.role);
3573     }
3574
3575     reply.role = ofconn_get_role(ofconn);
3576     reply.have_generation_id = ofconn_get_master_election_id(
3577         ofconn, &reply.generation_id);
3578     buf = ofputil_encode_role_reply(oh, &reply);
3579     ofconn_send_reply(ofconn, buf);
3580
3581     return 0;
3582 }
3583
3584 static enum ofperr
3585 handle_nxt_flow_mod_table_id(struct ofconn *ofconn,
3586                              const struct ofp_header *oh)
3587 {
3588     const struct nx_flow_mod_table_id *msg = ofpmsg_body(oh);
3589     enum ofputil_protocol cur, next;
3590
3591     cur = ofconn_get_protocol(ofconn);
3592     next = ofputil_protocol_set_tid(cur, msg->set != 0);
3593     ofconn_set_protocol(ofconn, next);
3594
3595     return 0;
3596 }
3597
3598 static enum ofperr
3599 handle_nxt_set_flow_format(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3600 {
3601     const struct nx_set_flow_format *msg = ofpmsg_body(oh);
3602     enum ofputil_protocol cur, next;
3603     enum ofputil_protocol next_base;
3604
3605     next_base = ofputil_nx_flow_format_to_protocol(ntohl(msg->format));
3606     if (!next_base) {
3607         return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
3608     }
3609
3610     cur = ofconn_get_protocol(ofconn);
3611     next = ofputil_protocol_set_base(cur, next_base);
3612     if (cur != next && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
3613         /* Avoid sending async messages in surprising protocol. */
3614         return OFPROTO_POSTPONE;
3615     }
3616
3617     ofconn_set_protocol(ofconn, next);
3618     return 0;
3619 }
3620
3621 static enum ofperr
3622 handle_nxt_set_packet_in_format(struct ofconn *ofconn,
3623                                 const struct ofp_header *oh)
3624 {
3625     const struct nx_set_packet_in_format *msg = ofpmsg_body(oh);
3626     uint32_t format;
3627
3628     format = ntohl(msg->format);
3629     if (format != NXPIF_OPENFLOW10 && format != NXPIF_NXM) {
3630         return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
3631     }
3632
3633     if (format != ofconn_get_packet_in_format(ofconn)
3634         && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
3635         /* Avoid sending async message in surprsing packet in format. */
3636         return OFPROTO_POSTPONE;
3637     }
3638
3639     ofconn_set_packet_in_format(ofconn, format);
3640     return 0;
3641 }
3642
3643 static enum ofperr
3644 handle_nxt_set_async_config(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3645 {
3646     const struct nx_async_config *msg = ofpmsg_body(oh);
3647     uint32_t master[OAM_N_TYPES];
3648     uint32_t slave[OAM_N_TYPES];
3649
3650     master[OAM_PACKET_IN] = ntohl(msg->packet_in_mask[0]);
3651     master[OAM_PORT_STATUS] = ntohl(msg->port_status_mask[0]);
3652     master[OAM_FLOW_REMOVED] = ntohl(msg->flow_removed_mask[0]);
3653
3654     slave[OAM_PACKET_IN] = ntohl(msg->packet_in_mask[1]);
3655     slave[OAM_PORT_STATUS] = ntohl(msg->port_status_mask[1]);
3656     slave[OAM_FLOW_REMOVED] = ntohl(msg->flow_removed_mask[1]);
3657
3658     ofconn_set_async_config(ofconn, master, slave);
3659     if (ofconn_get_type(ofconn) == OFCONN_SERVICE &&
3660         !ofconn_get_miss_send_len(ofconn)) {
3661         ofconn_set_miss_send_len(ofconn, OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN);
3662     }
3663
3664     return 0;
3665 }
3666
3667 static enum ofperr
3668 handle_nxt_set_controller_id(struct ofconn *ofconn,
3669                              const struct ofp_header *oh)
3670 {
3671     const struct nx_controller_id *nci = ofpmsg_body(oh);
3672
3673     if (!is_all_zeros(nci->zero, sizeof nci->zero)) {
3674         return OFPERR_NXBRC_MUST_BE_ZERO;
3675     }
3676
3677     ofconn_set_controller_id(ofconn, ntohs(nci->controller_id));
3678     return 0;
3679 }
3680
3681 static enum ofperr
3682 handle_barrier_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3683 {
3684     struct ofpbuf *buf;
3685
3686     if (ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
3687         return OFPROTO_POSTPONE;
3688     }
3689
3690     buf = ofpraw_alloc_reply((oh->version == OFP10_VERSION
3691                               ? OFPRAW_OFPT10_BARRIER_REPLY
3692                               : OFPRAW_OFPT11_BARRIER_REPLY), oh, 0);
3693     ofconn_send_reply(ofconn, buf);
3694     return 0;
3695 }
3696
3697 static void
3698 ofproto_compose_flow_refresh_update(const struct rule *rule,
3699                                     enum nx_flow_monitor_flags flags,
3700                                     struct list *msgs)
3701 {
3702     struct ofoperation *op = rule->pending;
3703     struct ofputil_flow_update fu;
3704     struct match match;
3705
3706     if (op && op->type == OFOPERATION_ADD && !op->victim) {
3707         /* We'll report the final flow when the operation completes.  Reporting
3708          * it now would cause a duplicate report later. */
3709         return;
3710     }
3711
3712     fu.event = (flags & (NXFMF_INITIAL | NXFMF_ADD)
3713                 ? NXFME_ADDED : NXFME_MODIFIED);
3714     fu.reason = 0;
3715     fu.idle_timeout = rule->idle_timeout;
3716     fu.hard_timeout = rule->hard_timeout;
3717     fu.table_id = rule->table_id;
3718     fu.cookie = rule->flow_cookie;
3719     minimatch_expand(&rule->cr.match, &match);
3720     fu.match = &match;
3721     fu.priority = rule->cr.priority;
3722     if (!(flags & NXFMF_ACTIONS)) {
3723         fu.ofpacts = NULL;
3724         fu.ofpacts_len = 0;
3725     } else if (!op) {
3726         fu.ofpacts = rule->ofpacts;
3727         fu.ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
3728     } else {
3729         /* An operation is in progress.  Use the previous version of the flow's
3730          * actions, so that when the operation commits we report the change. */
3731         switch (op->type) {
3732         case OFOPERATION_ADD:
3733             /* We already verified that there was a victim. */
3734             fu.ofpacts = op->victim->ofpacts;
3735             fu.ofpacts_len = op->victim->ofpacts_len;
3736             break;
3737
3738         case OFOPERATION_MODIFY:
3739             if (op->ofpacts) {
3740                 fu.ofpacts = op->ofpacts;
3741                 fu.ofpacts_len = op->ofpacts_len;
3742             } else {
3743                 fu.ofpacts = rule->ofpacts;
3744                 fu.ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
3745             }
3746             break;
3747
3748         case OFOPERATION_DELETE:
3749             fu.ofpacts = rule->ofpacts;
3750             fu.ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
3751             break;
3752
3753         default:
3754             NOT_REACHED();
3755         }
3756     }
3757
3758     if (list_is_empty(msgs)) {
3759         ofputil_start_flow_update(msgs);
3760     }
3761     ofputil_append_flow_update(&fu, msgs);
3762 }
3763
3764 void
3765 ofmonitor_compose_refresh_updates(struct list *rules, struct list *msgs)
3766 {
3767     struct rule *rule;
3768
3769     LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, rules) {
3770         enum nx_flow_monitor_flags flags = rule->monitor_flags;
3771         rule->monitor_flags = 0;
3772
3773         ofproto_compose_flow_refresh_update(rule, flags, msgs);
3774     }
3775 }
3776
3777 static void
3778 ofproto_collect_ofmonitor_refresh_rule(const struct ofmonitor *m,
3779                                        struct rule *rule, uint64_t seqno,
3780                                        struct list *rules)
3781 {
3782     enum nx_flow_monitor_flags update;
3783
3784     if (ofproto_rule_is_hidden(rule)) {
3785         return;
3786     }
3787
3788     if (!(rule->pending
3789           ? ofoperation_has_out_port(rule->pending, m->out_port)
3790           : ofproto_rule_has_out_port(rule, m->out_port))) {
3791         return;
3792     }
3793
3794     if (seqno) {
3795         if (rule->add_seqno > seqno) {
3796             update = NXFMF_ADD | NXFMF_MODIFY;
3797         } else if (rule->modify_seqno > seqno) {
3798             update = NXFMF_MODIFY;
3799         } else {
3800             return;
3801         }
3802
3803         if (!(m->flags & update)) {
3804             return;
3805         }
3806     } else {
3807         update = NXFMF_INITIAL;
3808     }
3809
3810     if (!rule->monitor_flags) {
3811         list_push_back(rules, &rule->ofproto_node);
3812     }
3813     rule->monitor_flags |= update | (m->flags & NXFMF_ACTIONS);
3814 }
3815
3816 static void
3817 ofproto_collect_ofmonitor_refresh_rules(const struct ofmonitor *m,
3818                                         uint64_t seqno,
3819                                         struct list *rules)
3820 {
3821     const struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(m->ofconn);
3822     const struct ofoperation *op;
3823     const struct oftable *table;
3824     struct cls_rule target;
3825
3826     cls_rule_init_from_minimatch(&target, &m->match, 0);
3827     FOR_EACH_MATCHING_TABLE (table, m->table_id, ofproto) {
3828         struct cls_cursor cursor;
3829         struct rule *rule;
3830
3831         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, &target);
3832         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
3833             ovs_assert(!rule->pending); /* XXX */
3834             ofproto_collect_ofmonitor_refresh_rule(m, rule, seqno, rules);
3835         }
3836     }
3837
3838     HMAP_FOR_EACH (op, hmap_node, &ofproto->deletions) {
3839         struct rule *rule = op->rule;
3840
3841         if (((m->table_id == 0xff
3842               ? !(ofproto->tables[rule->table_id].flags & OFTABLE_HIDDEN)
3843               : m->table_id == rule->table_id))
3844             && cls_rule_is_loose_match(&rule->cr, &target.match)) {
3845             ofproto_collect_ofmonitor_refresh_rule(m, rule, seqno, rules);
3846         }
3847     }
3848     cls_rule_destroy(&target);
3849 }
3850
3851 static void
3852 ofproto_collect_ofmonitor_initial_rules(struct ofmonitor *m,
3853                                         struct list *rules)
3854 {
3855     if (m->flags & NXFMF_INITIAL) {
3856         ofproto_collect_ofmonitor_refresh_rules(m, 0, rules);
3857     }
3858 }
3859
3860 void
3861 ofmonitor_collect_resume_rules(struct ofmonitor *m,
3862                                uint64_t seqno, struct list *rules)
3863 {
3864     ofproto_collect_ofmonitor_refresh_rules(m, seqno, rules);
3865 }
3866
3867 static enum ofperr
3868 handle_flow_monitor_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3869 {
3870     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
3871     struct ofmonitor **monitors;
3872     size_t n_monitors, allocated_monitors;
3873     struct list replies;
3874     enum ofperr error;
3875     struct list rules;
3876     struct ofpbuf b;
3877     size_t i;
3878
3879     error = 0;
3880     ofpbuf_use_const(&b, oh, ntohs(oh->length));
3881     monitors = NULL;
3882     n_monitors = allocated_monitors = 0;
3883     for (;;) {
3884         struct ofputil_flow_monitor_request request;
3885         struct ofmonitor *m;
3886         int retval;
3887
3888         retval = ofputil_decode_flow_monitor_request(&request, &b);
3889         if (retval == EOF) {
3890             break;
3891         } else if (retval) {
3892             error = retval;
3893             goto error;
3894         }
3895
3896         if (request.table_id != 0xff
3897             && request.table_id >= ofproto->n_tables) {
3898             error = OFPERR_OFPBRC_BAD_TABLE_ID;
3899             goto error;
3900         }
3901
3902         error = ofmonitor_create(&request, ofconn, &m);
3903         if (error) {
3904             goto error;
3905         }
3906
3907         if (n_monitors >= allocated_monitors) {
3908             monitors = x2nrealloc(monitors, &allocated_monitors,
3909                                   sizeof *monitors);
3910         }
3911         monitors[n_monitors++] = m;
3912     }
3913
3914     list_init(&rules);
3915     for (i = 0; i < n_monitors; i++) {
3916         ofproto_collect_ofmonitor_initial_rules(monitors[i], &rules);
3917     }
3918
3919     ofpmp_init(&replies, oh);
3920     ofmonitor_compose_refresh_updates(&rules, &replies);
3921     ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
3922
3923     free(monitors);
3924
3925     return 0;
3926
3927 error:
3928     for (i = 0; i < n_monitors; i++) {
3929         ofmonitor_destroy(monitors[i]);
3930     }
3931     free(monitors);
3932     return error;
3933 }
3934
3935 static enum ofperr
3936 handle_flow_monitor_cancel(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3937 {
3938     struct ofmonitor *m;
3939     uint32_t id;
3940
3941     id = ofputil_decode_flow_monitor_cancel(oh);
3942     m = ofmonitor_lookup(ofconn, id);
3943     if (!m) {
3944         return OFPERR_NXBRC_FM_BAD_ID;
3945     }
3946
3947     ofmonitor_destroy(m);
3948     return 0;
3949 }
3950
3951 static enum ofperr
3952 handle_openflow__(struct ofconn *ofconn, const struct ofpbuf *msg)
3953 {
3954     const struct ofp_header *oh = msg->data;
3955     enum ofptype type;
3956     enum ofperr error;
3957
3958     error = ofptype_decode(&type, oh);
3959     if (error) {
3960         return error;
3961     }
3962
3963     switch (type) {
3964         /* OpenFlow requests. */
3965     case OFPTYPE_ECHO_REQUEST:
3966         return handle_echo_request(ofconn, oh);
3967
3968     case OFPTYPE_FEATURES_REQUEST:
3969         return handle_features_request(ofconn, oh);
3970
3971     case OFPTYPE_GET_CONFIG_REQUEST:
3972         return handle_get_config_request(ofconn, oh);
3973
3974     case OFPTYPE_SET_CONFIG:
3975         return handle_set_config(ofconn, oh);
3976
3977     case OFPTYPE_PACKET_OUT:
3978         return handle_packet_out(ofconn, oh);
3979
3980     case OFPTYPE_PORT_MOD:
3981         return handle_port_mod(ofconn, oh);
3982
3983     case OFPTYPE_FLOW_MOD:
3984         return handle_flow_mod(ofconn, oh);
3985
3986     case OFPTYPE_BARRIER_REQUEST:
3987         return handle_barrier_request(ofconn, oh);
3988
3989     case OFPTYPE_ROLE_REQUEST:
3990         return handle_role_request(ofconn, oh);
3991
3992         /* OpenFlow replies. */
3993     case OFPTYPE_ECHO_REPLY:
3994         return 0;
3995
3996         /* Nicira extension requests. */
3997     case OFPTYPE_FLOW_MOD_TABLE_ID:
3998         return handle_nxt_flow_mod_table_id(ofconn, oh);
3999
4000     case OFPTYPE_SET_FLOW_FORMAT:
4001         return handle_nxt_set_flow_format(ofconn, oh);
4002
4003     case OFPTYPE_SET_PACKET_IN_FORMAT:
4004         return handle_nxt_set_packet_in_format(ofconn, oh);
4005
4006     case OFPTYPE_SET_CONTROLLER_ID:
4007         return handle_nxt_set_controller_id(ofconn, oh);
4008
4009     case OFPTYPE_FLOW_AGE:
4010         /* Nothing to do. */
4011         return 0;
4012
4013     case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_CANCEL:
4014         return handle_flow_monitor_cancel(ofconn, oh);
4015
4016     case OFPTYPE_SET_ASYNC_CONFIG:
4017         return handle_nxt_set_async_config(ofconn, oh);
4018
4019         /* Statistics requests. */
4020     case OFPTYPE_DESC_STATS_REQUEST:
4021         return handle_desc_stats_request(ofconn, oh);
4022
4023     case OFPTYPE_FLOW_STATS_REQUEST:
4024         return handle_flow_stats_request(ofconn, oh);
4025
4026     case OFPTYPE_AGGREGATE_STATS_REQUEST:
4027         return handle_aggregate_stats_request(ofconn, oh);
4028
4029     case OFPTYPE_TABLE_STATS_REQUEST:
4030         return handle_table_stats_request(ofconn, oh);
4031
4032     case OFPTYPE_PORT_STATS_REQUEST:
4033         return handle_port_stats_request(ofconn, oh);
4034
4035     case OFPTYPE_QUEUE_STATS_REQUEST:
4036         return handle_queue_stats_request(ofconn, oh);
4037
4038     case OFPTYPE_PORT_DESC_STATS_REQUEST:
4039         return handle_port_desc_stats_request(ofconn, oh);
4040
4041     case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_STATS_REQUEST:
4042         return handle_flow_monitor_request(ofconn, oh);
4043
4044         /* FIXME: Change the following once they are implemented: */
4045     case OFPTYPE_QUEUE_GET_CONFIG_REQUEST:
4046     case OFPTYPE_GET_ASYNC_REQUEST:
4047     case OFPTYPE_METER_MOD:
4048     case OFPTYPE_GROUP_REQUEST:
4049     case OFPTYPE_GROUP_DESC_REQUEST:
4050     case OFPTYPE_GROUP_FEATURES_REQUEST:
4051     case OFPTYPE_METER_REQUEST:
4052     case OFPTYPE_METER_CONFIG_REQUEST:
4053     case OFPTYPE_METER_FEATURES_REQUEST:
4054     case OFPTYPE_TABLE_FEATURES_REQUEST:
4055         return OFPERR_OFPBRC_BAD_TYPE;
4056
4057     case OFPTYPE_HELLO:
4058     case OFPTYPE_ERROR:
4059     case OFPTYPE_FEATURES_REPLY:
4060     case OFPTYPE_GET_CONFIG_REPLY:
4061     case OFPTYPE_PACKET_IN:
4062     case OFPTYPE_FLOW_REMOVED:
4063     case OFPTYPE_PORT_STATUS:
4064     case OFPTYPE_BARRIER_REPLY:
4065     case OFPTYPE_QUEUE_GET_CONFIG_REPLY:
4066     case OFPTYPE_DESC_STATS_REPLY:
4067     case OFPTYPE_FLOW_STATS_REPLY:
4068     case OFPTYPE_QUEUE_STATS_REPLY:
4069     case OFPTYPE_PORT_STATS_REPLY:
4070     case OFPTYPE_TABLE_STATS_REPLY:
4071     case OFPTYPE_AGGREGATE_STATS_REPLY:
4072     case OFPTYPE_PORT_DESC_STATS_REPLY:
4073     case OFPTYPE_ROLE_REPLY:
4074     case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_PAUSED:
4075     case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_RESUMED:
4076     case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_STATS_REPLY:
4077     case OFPTYPE_GET_ASYNC_REPLY:
4078     case OFPTYPE_GROUP_REPLY:
4079     case OFPTYPE_GROUP_DESC_REPLY:
4080     case OFPTYPE_GROUP_FEATURES_REPLY:
4081     case OFPTYPE_METER_REPLY:
4082     case OFPTYPE_METER_CONFIG_REPLY:
4083     case OFPTYPE_METER_FEATURES_REPLY:
4084     case OFPTYPE_TABLE_FEATURES_REPLY:
4085     default:
4086         return OFPERR_OFPBRC_BAD_TYPE;
4087     }
4088 }
4089
4090 static bool
4091 handle_openflow(struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf *ofp_msg)
4092 {
4093     int error = handle_openflow__(ofconn, ofp_msg);
4094     if (error && error != OFPROTO_POSTPONE) {
4095         ofconn_send_error(ofconn, ofp_msg->data, error);
4096     }
4097     COVERAGE_INC(ofproto_recv_openflow);
4098     return error != OFPROTO_POSTPONE;
4099 }
4100 \f
4101 /* Asynchronous operations. */
4102
4103 /* Creates and returns a new ofopgroup that is not associated with any
4104  * OpenFlow connection.
4105  *
4106  * The caller should add operations to the returned group with
4107  * ofoperation_create() and then submit it with ofopgroup_submit(). */
4108 static struct ofopgroup *
4109 ofopgroup_create_unattached(struct ofproto *ofproto)
4110 {
4111     struct ofopgroup *group = xzalloc(sizeof *group);
4112     group->ofproto = ofproto;
4113     list_init(&group->ofproto_node);
4114     list_init(&group->ops);
4115     list_init(&group->ofconn_node);
4116     return group;
4117 }
4118
4119 /* Creates and returns a new ofopgroup for 'ofproto'.
4120  *
4121  * If 'ofconn' is NULL, the new ofopgroup is not associated with any OpenFlow
4122  * connection.  The 'request' and 'buffer_id' arguments are ignored.
4123  *
4124  * If 'ofconn' is nonnull, then the new ofopgroup is associated with 'ofconn'.
4125  * If the ofopgroup eventually fails, then the error reply will include
4126  * 'request'.  If the ofopgroup eventually succeeds, then the packet with
4127  * buffer id 'buffer_id' on 'ofconn' will be sent by 'ofconn''s ofproto.
4128  *
4129  * The caller should add operations to the returned group with
4130  * ofoperation_create() and then submit it with ofopgroup_submit(). */
4131 static struct ofopgroup *
4132 ofopgroup_create(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
4133                  const struct ofp_header *request, uint32_t buffer_id)
4134 {
4135     struct ofopgroup *group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
4136     if (ofconn) {
4137         size_t request_len = ntohs(request->length);
4138
4139         ovs_assert(ofconn_get_ofproto(ofconn) == ofproto);
4140
4141         ofconn_add_opgroup(ofconn, &group->ofconn_node);
4142         group->ofconn = ofconn;
4143         group->request = xmemdup(request, MIN(request_len, 64));
4144         group->buffer_id = buffer_id;
4145     }
4146     return group;
4147 }
4148
4149 /* Submits 'group' for processing.
4150  *
4151  * If 'group' contains no operations (e.g. none were ever added, or all of the
4152  * ones that were added completed synchronously), then it is destroyed
4153  * immediately.  Otherwise it is added to the ofproto's list of pending
4154  * groups. */
4155 static void
4156 ofopgroup_submit(struct ofopgroup *group)
4157 {
4158     if (!group->n_running) {
4159         ofopgroup_complete(group);
4160     } else {
4161         list_push_back(&group->ofproto->pending, &group->ofproto_node);
4162         group->ofproto->n_pending++;
4163     }
4164 }
4165
4166 static void
4167 ofopgroup_complete(struct ofopgroup *group)
4168 {
4169     struct ofproto *ofproto = group->ofproto;
4170
4171     struct ofconn *abbrev_ofconn;
4172     ovs_be32 abbrev_xid;
4173
4174     struct ofoperation *op, *next_op;
4175     int error;
4176
4177     ovs_assert(!group->n_running);
4178
4179     error = 0;
4180     LIST_FOR_EACH (op, group_node, &group->ops) {
4181         if (op->error) {
4182             error = op->error;
4183             break;
4184         }
4185     }
4186
4187     if (!error && group->ofconn && group->buffer_id != UINT32_MAX) {
4188         LIST_FOR_EACH (op, group_node, &group->ops) {
4189             if (op->type != OFOPERATION_DELETE) {
4190                 struct ofpbuf *packet;
4191                 uint16_t in_port;
4192
4193                 error = ofconn_pktbuf_retrieve(group->ofconn, group->buffer_id,
4194                                                &packet, &in_port);
4195                 if (packet) {
4196                     ovs_assert(!error);
4197                     error = rule_execute(op->rule, in_port, packet);
4198                 }
4199                 break;
4200             }
4201         }
4202     }
4203
4204     if (!error && !list_is_empty(&group->ofconn_node)) {
4205         abbrev_ofconn = group->ofconn;
4206         abbrev_xid = group->request->xid;
4207     } else {
4208         abbrev_ofconn = NULL;
4209         abbrev_xid = htonl(0);
4210     }
4211     LIST_FOR_EACH_SAFE (op, next_op, group_node, &group->ops) {
4212         struct rule *rule = op->rule;
4213
4214         /* We generally want to report the change to active OpenFlow flow
4215            monitors (e.g. NXST_FLOW_MONITOR).  There are three exceptions:
4216
4217               - The operation failed.
4218
4219               - The affected rule is not visible to controllers.
4220
4221               - The operation's only effect was to update rule->modified. */
4222         if (!(op->error
4223               || ofproto_rule_is_hidden(rule)
4224               || (op->type == OFOPERATION_MODIFY
4225                   && op->ofpacts
4226                   && rule->flow_cookie == op->flow_cookie))) {
4227             /* Check that we can just cast from ofoperation_type to
4228              * nx_flow_update_event. */
4229             BUILD_ASSERT_DECL((enum nx_flow_update_event) OFOPERATION_ADD
4230                               == NXFME_ADDED);
4231             BUILD_ASSERT_DECL((enum nx_flow_update_event) OFOPERATION_DELETE
4232                               == NXFME_DELETED);
4233             BUILD_ASSERT_DECL((enum nx_flow_update_event) OFOPERATION_MODIFY
4234                               == NXFME_MODIFIED);
4235
4236             ofmonitor_report(ofproto->connmgr, rule,
4237                              (enum nx_flow_update_event) op->type,
4238                              op->reason, abbrev_ofconn, abbrev_xid);
4239         }
4240
4241         rule->pending = NULL;
4242
4243         switch (op->type) {
4244         case OFOPERATION_ADD:
4245             if (!op->error) {
4246                 uint16_t vid_mask;
4247
4248                 ofproto_rule_destroy__(op->victim);
4249                 vid_mask = minimask_get_vid_mask(&rule->cr.match.mask);
4250                 if (vid_mask == VLAN_VID_MASK) {
4251                     if (ofproto->vlan_bitmap) {
4252                         uint16_t vid = miniflow_get_vid(&rule->cr.match.flow);
4253                         if (!bitmap_is_set(ofproto->vlan_bitmap, vid)) {
4254                             bitmap_set1(ofproto->vlan_bitmap, vid);
4255                             ofproto->vlans_changed = true;
4256                         }
4257                     } else {
4258                         ofproto->vlans_changed = true;
4259                     }
4260                 }
4261             } else {
4262                 oftable_substitute_rule(rule, op->victim);
4263                 ofproto_rule_destroy__(rule);
4264             }
4265             break;
4266
4267         case OFOPERATION_DELETE:
4268             ovs_assert(!op->error);
4269             ofproto_rule_destroy__(rule);
4270             op->rule = NULL;
4271             break;
4272
4273         case OFOPERATION_MODIFY:
4274             if (!op->error) {
4275                 rule->modified = time_msec();
4276             } else {
4277                 rule->flow_cookie = op->flow_cookie;
4278                 if (op->ofpacts) {
4279                     free(rule->ofpacts);
4280                     rule->ofpacts = op->ofpacts;
4281                     rule->ofpacts_len = op->ofpacts_len;
4282                     op->ofpacts = NULL;
4283                     op->ofpacts_len = 0;
4284                 }
4285             }
4286             break;
4287
4288         default:
4289             NOT_REACHED();
4290         }
4291
4292         ofoperation_destroy(op);
4293     }
4294
4295     ofmonitor_flush(ofproto->connmgr);
4296
4297     if (!list_is_empty(&group->ofproto_node)) {
4298         ovs_assert(ofproto->n_pending > 0);
4299         ofproto->n_pending--;
4300         list_remove(&group->ofproto_node);
4301     }
4302     if (!list_is_empty(&group->ofconn_node)) {
4303         list_remove(&group->ofconn_node);
4304         if (error) {
4305             ofconn_send_error(group->ofconn, group->request, error);
4306         }
4307         connmgr_retry(ofproto->connmgr);
4308     }
4309     free(group->request);
4310     free(group);
4311 }
4312
4313 /* Initiates a new operation on 'rule', of the specified 'type', within
4314  * 'group'.  Prior to calling, 'rule' must not have any pending operation.
4315  *
4316  * For a 'type' of OFOPERATION_DELETE, 'reason' should specify the reason that
4317  * the flow is being deleted.  For other 'type's, 'reason' is ignored (use 0).
4318  *
4319  * Returns the newly created ofoperation (which is also available as
4320  * rule->pending). */
4321 static struct ofoperation *
4322 ofoperation_create(struct ofopgroup *group, struct rule *rule,
4323                    enum ofoperation_type type,
4324                    enum ofp_flow_removed_reason reason)
4325 {
4326     struct ofproto *ofproto = group->ofproto;
4327     struct ofoperation *op;
4328
4329     ovs_assert(!rule->pending);
4330
4331     op = rule->pending = xzalloc(sizeof *op);
4332     op->group = group;
4333     list_push_back(&group->ops, &op->group_node);
4334     op->rule = rule;
4335     op->type = type;
4336     op->reason = reason;
4337     op->flow_cookie = rule->flow_cookie;
4338
4339     group->n_running++;
4340
4341     if (type == OFOPERATION_DELETE) {
4342         hmap_insert(&ofproto->deletions, &op->hmap_node,
4343                     cls_rule_hash(&rule->cr, rule->table_id));
4344     }
4345
4346     return op;
4347 }
4348
4349 static void
4350 ofoperation_destroy(struct ofoperation *op)
4351 {
4352     struct ofopgroup *group = op->group;
4353
4354     if (op->rule) {
4355         op->rule->pending = NULL;
4356     }
4357     if (op->type == OFOPERATION_DELETE) {
4358         hmap_remove(&group->ofproto->deletions, &op->hmap_node);
4359     }
4360     list_remove(&op->group_node);
4361     free(op->ofpacts);
4362     free(op);
4363 }
4364
4365 /* Indicates that 'op' completed with status 'error', which is either 0 to
4366  * indicate success or an OpenFlow error code on failure.
4367  *
4368  * If 'error' is 0, indicating success, the operation will be committed
4369  * permanently to the flow table.  There is one interesting subcase:
4370  *
4371  *   - If 'op' is an "add flow" operation that is replacing an existing rule in
4372  *     the flow table (the "victim" rule) by a new one, then the caller must
4373  *     have uninitialized any derived state in the victim rule, as in step 5 in
4374  *     the "Life Cycle" in ofproto/ofproto-provider.h.  ofoperation_complete()
4375  *     performs steps 6 and 7 for the victim rule, most notably by calling its
4376  *     ->rule_dealloc() function.
4377  *
4378  * If 'error' is nonzero, then generally the operation will be rolled back:
4379  *
4380  *   - If 'op' is an "add flow" operation, ofproto removes the new rule or
4381  *     restores the original rule.  The caller must have uninitialized any
4382  *     derived state in the new rule, as in step 5 of in the "Life Cycle" in
4383  *     ofproto/ofproto-provider.h.  ofoperation_complete() performs steps 6 and
4384  *     and 7 for the new rule, calling its ->rule_dealloc() function.
4385  *
4386  *   - If 'op' is a "modify flow" operation, ofproto restores the original
4387  *     actions.
4388  *
4389  *   - 'op' must not be a "delete flow" operation.  Removing a rule is not
4390  *     allowed to fail.  It must always succeed.
4391  *
4392  * Please see the large comment in ofproto/ofproto-provider.h titled
4393  * "Asynchronous Operation Support" for more information. */
4394 void
4395 ofoperation_complete(struct ofoperation *op, enum ofperr error)
4396 {
4397     struct ofopgroup *group = op->group;
4398
4399     ovs_assert(op->rule->pending == op);
4400     ovs_assert(group->n_running > 0);
4401     ovs_assert(!error || op->type != OFOPERATION_DELETE);
4402
4403     op->error = error;
4404     if (!--group->n_running && !list_is_empty(&group->ofproto_node)) {
4405         ofopgroup_complete(group);
4406     }
4407 }
4408
4409 struct rule *
4410 ofoperation_get_victim(struct ofoperation *op)
4411 {
4412     ovs_assert(op->type == OFOPERATION_ADD);
4413     return op->victim;
4414 }
4415 \f
4416 static uint64_t
4417 pick_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
4418 {
4419     const struct ofport *port;
4420
4421     port = ofproto_get_port(ofproto, OFPP_LOCAL);
4422     if (port) {
4423         uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4424         int error;
4425
4426         error = netdev_get_etheraddr(port->netdev, ea);
4427         if (!error) {
4428             return eth_addr_to_uint64(ea);
4429         }
4430         VLOG_WARN("%s: could not get MAC address for %s (%s)",
4431                   ofproto->name, netdev_get_name(port->netdev),
4432                   strerror(error));
4433     }
4434     return ofproto->fallback_dpid;
4435 }
4436
4437 static uint64_t
4438 pick_fallback_dpid(void)
4439 {
4440     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4441     eth_addr_nicira_random(ea);
4442     return eth_addr_to_uint64(ea);
4443 }
4444 \f
4445 /* Table overflow policy. */
4446
4447 /* Chooses and returns a rule to evict from 'table'.  Returns NULL if the table
4448  * is not configured to evict rules or if the table contains no evictable
4449  * rules.  (Rules with 'evictable' set to false or with no timeouts are not
4450  * evictable.) */
4451 static struct rule *
4452 choose_rule_to_evict(struct oftable *table)
4453 {
4454     struct eviction_group *evg;
4455
4456     if (!table->eviction_fields) {
4457         return NULL;
4458     }
4459
4460     /* In the common case, the outer and inner loops here will each be entered
4461      * exactly once:
4462      *
4463      *   - The inner loop normally "return"s in its first iteration.  If the
4464      *     eviction group has any evictable rules, then it always returns in
4465      *     some iteration.
4466      *
4467      *   - The outer loop only iterates more than once if the largest eviction
4468      *     group has no evictable rules.
4469      *
4470      *   - The outer loop can exit only if table's 'max_flows' is all filled up
4471      *     by unevictable rules'. */
4472     HEAP_FOR_EACH (evg, size_node, &table->eviction_groups_by_size) {
4473         struct rule *rule;
4474
4475         HEAP_FOR_EACH (rule, evg_node, &evg->rules) {
4476             if (rule->evictable) {
4477                 return rule;
4478             }
4479         }
4480     }
4481
4482     return NULL;
4483 }
4484
4485 /* Searches 'ofproto' for tables that have more flows than their configured
4486  * maximum and that have flow eviction enabled, and evicts as many flows as
4487  * necessary and currently feasible from them.
4488  *
4489  * This triggers only when an OpenFlow table has N flows in it and then the
4490  * client configures a maximum number of flows less than N. */
4491 static void
4492 ofproto_evict(struct ofproto *ofproto)
4493 {
4494     struct ofopgroup *group;
4495     struct oftable *table;
4496
4497     group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
4498     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
4499         while (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows
4500                && table->eviction_fields) {
4501             struct rule *rule;
4502
4503             rule = choose_rule_to_evict(table);
4504             if (!rule || rule->pending) {
4505                 break;
4506             }
4507
4508             ofoperation_create(group, rule,
4509                                OFOPERATION_DELETE, OFPRR_EVICTION);
4510             oftable_remove_rule(rule);
4511             ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
4512         }
4513     }
4514     ofopgroup_submit(group);
4515 }
4516 \f
4517 /* Eviction groups. */
4518
4519 /* Returns the priority to use for an eviction_group that contains 'n_rules'
4520  * rules.  The priority contains low-order random bits to ensure that eviction
4521  * groups with the same number of rules are prioritized randomly. */
4522 static uint32_t
4523 eviction_group_priority(size_t n_rules)
4524 {
4525     uint16_t size = MIN(UINT16_MAX, n_rules);
4526     return (size << 16) | random_uint16();
4527 }
4528
4529 /* Updates 'evg', an eviction_group within 'table', following a change that
4530  * adds or removes rules in 'evg'. */
4531 static void
4532 eviction_group_resized(struct oftable *table, struct eviction_group *evg)
4533 {
4534     heap_change(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node,
4535                 eviction_group_priority(heap_count(&evg->rules)));
4536 }
4537
4538 /* Destroys 'evg', an eviction_group within 'table':
4539  *
4540  *   - Removes all the rules, if any, from 'evg'.  (It doesn't destroy the
4541  *     rules themselves, just removes them from the eviction group.)
4542  *
4543  *   - Removes 'evg' from 'table'.
4544  *
4545  *   - Frees 'evg'. */
4546 static void
4547 eviction_group_destroy(struct oftable *table, struct eviction_group *evg)
4548 {
4549     while (!heap_is_empty(&evg->rules)) {
4550         struct rule *rule;
4551
4552         rule = CONTAINER_OF(heap_pop(&evg->rules), struct rule, evg_node);
4553         rule->eviction_group = NULL;
4554     }
4555     hmap_remove(&table->eviction_groups_by_id, &evg->id_node);
4556     heap_remove(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node);
4557     heap_destroy(&evg->rules);
4558     free(evg);
4559 }
4560
4561 /* Removes 'rule' from its eviction group, if any. */
4562 static void
4563 eviction_group_remove_rule(struct rule *rule)
4564 {
4565     if (rule->eviction_group) {
4566         struct oftable *table = &rule->ofproto->tables[rule->table_id];
4567         struct eviction_group *evg = rule->eviction_group;
4568
4569         rule->eviction_group = NULL;
4570         heap_remove(&evg->rules, &rule->evg_node);
4571         if (heap_is_empty(&evg->rules)) {
4572             eviction_group_destroy(table, evg);
4573         } else {
4574             eviction_group_resized(table, evg);
4575         }
4576     }
4577 }
4578
4579 /* Hashes the 'rule''s values for the eviction_fields of 'rule''s table, and
4580  * returns the hash value. */
4581 static uint32_t
4582 eviction_group_hash_rule(struct rule *rule)
4583 {
4584     struct oftable *table = &rule->ofproto->tables[rule->table_id];
4585     const struct mf_subfield *sf;
4586     struct flow flow;
4587     uint32_t hash;
4588
4589     hash = table->eviction_group_id_basis;
4590     miniflow_expand(&rule->cr.match.flow, &flow);
4591     for (sf = table->eviction_fields;
4592          sf < &table->eviction_fields[table->n_eviction_fields];
4593          sf++)
4594     {
4595         if (mf_are_prereqs_ok(sf->field, &flow)) {
4596             union mf_value value;
4597
4598             mf_get_value(sf->field, &flow, &value);
4599             if (sf->ofs) {
4600                 bitwise_zero(&value, sf->field->n_bytes, 0, sf->ofs);
4601             }
4602             if (sf->ofs + sf->n_bits < sf->field->n_bytes * 8) {
4603                 unsigned int start = sf->ofs + sf->n_bits;
4604                 bitwise_zero(&value, sf->field->n_bytes, start,
4605                              sf->field->n_bytes * 8 - start);
4606             }
4607             hash = hash_bytes(&value, sf->field->n_bytes, hash);
4608         } else {
4609             hash = hash_int(hash, 0);
4610         }
4611     }
4612
4613     return hash;
4614 }
4615
4616 /* Returns an eviction group within 'table' with the given 'id', creating one
4617  * if necessary. */
4618 static struct eviction_group *
4619 eviction_group_find(struct oftable *table, uint32_t id)
4620 {
4621     struct eviction_group *evg;
4622
4623     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (evg, id_node, id, &table->eviction_groups_by_id) {
4624         return evg;
4625     }
4626
4627     evg = xmalloc(sizeof *evg);
4628     hmap_insert(&table->eviction_groups_by_id, &evg->id_node, id);
4629     heap_insert(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node,
4630                 eviction_group_priority(0));
4631     heap_init(&evg->rules);
4632
4633     return evg;
4634 }
4635
4636 /* Returns an eviction priority for 'rule'.  The return value should be
4637  * interpreted so that higher priorities make a rule more attractive candidates
4638  * for eviction. */
4639 static uint32_t
4640 rule_eviction_priority(struct rule *rule)
4641 {
4642     long long int hard_expiration;
4643     long long int idle_expiration;
4644     long long int expiration;
4645     uint32_t expiration_offset;
4646
4647     /* Calculate time of expiration. */
4648     hard_expiration = (rule->hard_timeout
4649                        ? rule->modified + rule->hard_timeout * 1000
4650                        : LLONG_MAX);
4651     idle_expiration = (rule->idle_timeout
4652                        ? rule->used + rule->idle_timeout * 1000
4653                        : LLONG_MAX);
4654     expiration = MIN(hard_expiration, idle_expiration);
4655     if (expiration == LLONG_MAX) {
4656         return 0;
4657     }
4658
4659     /* Calculate the time of expiration as a number of (approximate) seconds
4660      * after program startup.
4661      *
4662      * This should work OK for program runs that last UINT32_MAX seconds or
4663      * less.  Therefore, please restart OVS at least once every 136 years. */
4664     expiration_offset = (expiration >> 10) - (time_boot_msec() >> 10);
4665
4666     /* Invert the expiration offset because we're using a max-heap. */
4667     return UINT32_MAX - expiration_offset;
4668 }
4669
4670 /* Adds 'rule' to an appropriate eviction group for its oftable's
4671  * configuration.  Does nothing if 'rule''s oftable doesn't have eviction
4672  * enabled, or if 'rule' is a permanent rule (one that will never expire on its
4673  * own).
4674  *
4675  * The caller must ensure that 'rule' is not already in an eviction group. */
4676 static void
4677 eviction_group_add_rule(struct rule *rule)
4678 {
4679     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
4680     struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
4681
4682     if (table->eviction_fields
4683         && (rule->hard_timeout || rule->idle_timeout)) {
4684         struct eviction_group *evg;
4685
4686         evg = eviction_group_find(table, eviction_group_hash_rule(rule));
4687
4688         rule->eviction_group = evg;
4689         heap_insert(&evg->rules, &rule->evg_node,
4690                     rule_eviction_priority(rule));
4691         eviction_group_resized(table, evg);
4692     }
4693 }
4694 \f
4695 /* oftables. */
4696
4697 /* Initializes 'table'. */
4698 static void
4699 oftable_init(struct oftable *table)
4700 {
4701     memset(table, 0, sizeof *table);
4702     classifier_init(&table->cls);
4703     table->max_flows = UINT_MAX;
4704 }
4705
4706 /* Destroys 'table', including its classifier and eviction groups.
4707  *
4708  * The caller is responsible for freeing 'table' itself. */
4709 static void
4710 oftable_destroy(struct oftable *table)
4711 {
4712     ovs_assert(classifier_is_empty(&table->cls));
4713     oftable_disable_eviction(table);
4714     classifier_destroy(&table->cls);
4715     free(table->name);
4716 }
4717
4718 /* Changes the name of 'table' to 'name'.  If 'name' is NULL or the empty
4719  * string, then 'table' will use its default name.
4720  *
4721  * This only affects the name exposed for a table exposed through the OpenFlow
4722  * OFPST_TABLE (as printed by "ovs-ofctl dump-tables"). */
4723 static void
4724 oftable_set_name(struct oftable *table, const char *name)
4725 {
4726     if (name && name[0]) {
4727         int len = strnlen(name, OFP_MAX_TABLE_NAME_LEN);
4728         if (!table->name || strncmp(name, table->name, len)) {
4729             free(table->name);
4730             table->name = xmemdup0(name, len);
4731         }
4732     } else {
4733         free(table->name);
4734         table->name = NULL;
4735     }
4736 }
4737
4738 /* oftables support a choice of two policies when adding a rule would cause the
4739  * number of flows in the table to exceed the configured maximum number: either
4740  * they can refuse to add the new flow or they can evict some existing flow.
4741  * This function configures the former policy on 'table'. */
4742 static void
4743 oftable_disable_eviction(struct oftable *table)
4744 {
4745     if (table->eviction_fields) {
4746         struct eviction_group *evg, *next;
4747
4748         HMAP_FOR_EACH_SAFE (evg, next, id_node,
4749                             &table->eviction_groups_by_id) {
4750             eviction_group_destroy(table, evg);
4751         }
4752         hmap_destroy(&table->eviction_groups_by_id);
4753         heap_destroy(&table->eviction_groups_by_size);
4754
4755         free(table->eviction_fields);
4756         table->eviction_fields = NULL;
4757         table->n_eviction_fields = 0;
4758     }
4759 }
4760
4761 /* oftables support a choice of two policies when adding a rule would cause the
4762  * number of flows in the table to exceed the configured maximum number: either
4763  * they can refuse to add the new flow or they can evict some existing flow.
4764  * This function configures the latter policy on 'table', with fairness based
4765  * on the values of the 'n_fields' fields specified in 'fields'.  (Specifying
4766  * 'n_fields' as 0 disables fairness.) */
4767 static void
4768 oftable_enable_eviction(struct oftable *table,
4769                         const struct mf_subfield *fields, size_t n_fields)
4770 {
4771     struct cls_cursor cursor;
4772     struct rule *rule;
4773
4774     if (table->eviction_fields
4775         && n_fields == table->n_eviction_fields
4776         && (!n_fields
4777             || !memcmp(fields, table->eviction_fields,
4778                        n_fields * sizeof *fields))) {
4779         /* No change. */
4780         return;
4781     }
4782
4783     oftable_disable_eviction(table);
4784
4785     table->n_eviction_fields = n_fields;
4786     table->eviction_fields = xmemdup(fields, n_fields * sizeof *fields);
4787
4788     table->eviction_group_id_basis = random_uint32();
4789     hmap_init(&table->eviction_groups_by_id);
4790     heap_init(&table->eviction_groups_by_size);
4791
4792     cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
4793     CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
4794         eviction_group_add_rule(rule);
4795     }
4796 }
4797
4798 /* Removes 'rule' from the oftable that contains it. */
4799 static void
4800 oftable_remove_rule(struct rule *rule)
4801 {
4802     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
4803     struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
4804
4805     classifier_remove(&table->cls, &rule->cr);
4806     eviction_group_remove_rule(rule);
4807     if (!list_is_empty(&rule->expirable)) {
4808         list_remove(&rule->expirable);
4809     }
4810 }
4811
4812 /* Inserts 'rule' into its oftable.  Removes any existing rule from 'rule''s
4813  * oftable that has an identical cls_rule.  Returns the rule that was removed,
4814  * if any, and otherwise NULL. */
4815 static struct rule *
4816 oftable_replace_rule(struct rule *rule)
4817 {
4818     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
4819     struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
4820     struct rule *victim;
4821     bool may_expire = rule->hard_timeout || rule->idle_timeout;
4822
4823     if (may_expire) {
4824         list_insert(&ofproto->expirable, &rule->expirable);
4825     }
4826
4827     victim = rule_from_cls_rule(classifier_replace(&table->cls, &rule->cr));
4828     if (victim) {
4829         if (!list_is_empty(&victim->expirable)) {
4830             list_remove(&victim->expirable);
4831         }
4832         eviction_group_remove_rule(victim);
4833     }
4834     eviction_group_add_rule(rule);
4835     return victim;
4836 }
4837
4838 /* Removes 'old' from its oftable then, if 'new' is nonnull, inserts 'new'. */
4839 static void
4840 oftable_substitute_rule(struct rule *old, struct rule *new)
4841 {
4842     if (new) {
4843         oftable_replace_rule(new);
4844     } else {
4845         oftable_remove_rule(old);
4846     }
4847 }
4848 \f
4849 /* unixctl commands. */
4850
4851 struct ofproto *
4852 ofproto_lookup(const char *name)
4853 {
4854     struct ofproto *ofproto;
4855
4856     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, hmap_node, hash_string(name, 0),
4857                              &all_ofprotos) {
4858         if (!strcmp(ofproto->name, name)) {
4859             return ofproto;
4860         }
4861     }
4862     return NULL;
4863 }
4864
4865 static void
4866 ofproto_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
4867                      const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
4868 {
4869     struct ofproto *ofproto;
4870     struct ds results;
4871
4872     ds_init(&results);
4873     HMAP_FOR_EACH (ofproto, hmap_node, &all_ofprotos) {
4874         ds_put_format(&results, "%s\n", ofproto->name);
4875     }
4876     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&results));
4877     ds_destroy(&results);
4878 }
4879
4880 static void
4881 ofproto_unixctl_init(void)
4882 {
4883     static bool registered;
4884     if (registered) {
4885         return;
4886     }
4887     registered = true;
4888
4889     unixctl_command_register("ofproto/list", "", 0, 0,
4890                              ofproto_unixctl_list, NULL);
4891 }
4892 \f
4893 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
4894  *
4895  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
4896  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
4897  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
4898  * widespread use, we will delete these interfaces. */
4899
4900 /* Sets a 1-bit in the 4096-bit 'vlan_bitmap' for each VLAN ID that is matched
4901  * (exactly) by an OpenFlow rule in 'ofproto'. */
4902 void
4903 ofproto_get_vlan_usage(struct ofproto *ofproto, unsigned long int *vlan_bitmap)
4904 {
4905     const struct oftable *oftable;
4906
4907     free(ofproto->vlan_bitmap);
4908     ofproto->vlan_bitmap = bitmap_allocate(4096);
4909     ofproto->vlans_changed = false;
4910
4911     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (oftable, ofproto) {
4912         const struct cls_table *table;
4913
4914         HMAP_FOR_EACH (table, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
4915             if (minimask_get_vid_mask(&table->mask) == VLAN_VID_MASK) {
4916                 const struct cls_rule *rule;
4917
4918                 HMAP_FOR_EACH (rule, hmap_node, &table->rules) {
4919                     uint16_t vid = miniflow_get_vid(&rule->match.flow);
4920                     bitmap_set1(vlan_bitmap, vid);
4921                     bitmap_set1(ofproto->vlan_bitmap, vid);
4922                 }
4923             }
4924         }
4925     }
4926 }
4927
4928 /* Returns true if new VLANs have come into use by the flow table since the
4929  * last call to ofproto_get_vlan_usage().
4930  *
4931  * We don't track when old VLANs stop being used. */
4932 bool
4933 ofproto_has_vlan_usage_changed(const struct ofproto *ofproto)
4934 {
4935     return ofproto->vlans_changed;
4936 }
4937
4938 /* Configures a VLAN splinter binding between the ports identified by OpenFlow
4939  * port numbers 'vlandev_ofp_port' and 'realdev_ofp_port'.  If
4940  * 'realdev_ofp_port' is nonzero, then the VLAN device is enslaved to the real
4941  * device as a VLAN splinter for VLAN ID 'vid'.  If 'realdev_ofp_port' is zero,
4942  * then the VLAN device is un-enslaved. */
4943 int
4944 ofproto_port_set_realdev(struct ofproto *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port,
4945                          uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
4946 {
4947     struct ofport *ofport;
4948     int error;
4949
4950     ovs_assert(vlandev_ofp_port != realdev_ofp_port);
4951
4952     ofport = ofproto_get_port(ofproto, vlandev_ofp_port);
4953     if (!ofport) {
4954         VLOG_WARN("%s: cannot set realdev on nonexistent port %"PRIu16,
4955                   ofproto->name, vlandev_ofp_port);
4956         return EINVAL;
4957     }
4958
4959     if (!ofproto->ofproto_class->set_realdev) {
4960         if (!vlandev_ofp_port) {
4961             return 0;
4962         }
4963         VLOG_WARN("%s: vlan splinters not supported", ofproto->name);
4964         return EOPNOTSUPP;
4965     }
4966
4967     error = ofproto->ofproto_class->set_realdev(ofport, realdev_ofp_port, vid);
4968     if (error) {
4969         VLOG_WARN("%s: setting realdev on port %"PRIu16" (%s) failed (%s)",
4970                   ofproto->name, vlandev_ofp_port,
4971                   netdev_get_name(ofport->netdev), strerror(error));
4972     }
4973     return error;
4974 }